طراحی ضد زلزله: فرایند BIM به مهندسان سازه کمک می کند

امروزه ، چندین شرکت بزرگ ساختمانی و شرکت های EPC به طور اختصاصی منابع مهندسی طراحی سازه خود را برای طراحی سازه ها و ساختمان های ضد زلزله سرمایه گذاری می کنند.

مهندسین سازه و ساختمان باید برای ساخت و زیرساختهای مقاوم در برابر بلایای طبیعی به روز شوند.

تعداد زیادی مسکن ضد زلزله ، سازه های ضد زلزله به ویژه در مناطقی که مستعد وقایع طبیعی لرزه ای هستند ، در سراسر کره زمین طراحی و ساخته شده اند.

اهرم فرایند BIM برای طراحی های سازه ای ضد زلزله

مهندسان طراحی سازه و محققان ، تیرهای بتنی تقویت شده با الیاف ، ساختمانهای ایزوله شده با پایه و موارد دیگری را طراحی کرده اند. با این حال ، محققان معمولاً پرکاربردترین فرایند ، یعنی  BIM را در کارهای ساختمانی امروزی فراموش می کنند.

با استفاده از فرایند  BIM ،  مهندسان سازه می توانند به بهترین حالت ساخت و توسعه زیرساخت ها برسند.فرایند BIM همراه با یک مدل سه بعدی دقیق از زیرساخت ها و برنامه نویسی API ، توانایی تجزیه تحلیل و استحکام لرزه ای سازه را دارد.

مقاوم سازی در برابر زلزله ، هماهنگی طراحی ، کدهای ساختمانی و ایجاد طرحهای کارآمد ضد زلزله از جمله بخشهایی هستند که فرایند BIM نقشی بسیار حیاتی در آن دارد.

انطباق با طرح های ضد زلزله در محیط فرایند BIM

با انفجار جمعیت ، ساختمانها به سمت ساخت عمودی حرکت می کنند. آسمان خراش ها ، گذرگاه ها ، پل ها و لوله های زیرزمینی به یک نیاز فزاینده در توسعه زیرساخت های شهری تبدیل شده اند.

فرایند BIM شامل ملاحظه طراحی ایمن در زلزله پس از شروع ساخت است. مدلهای سه بعدی  فرایند BIM هوشمند ، هنگام انطباق با مشخصات لرزه ای بسیار مهم هستند.

اساساً با فرایند BIM می توان هر آویز ، مهاربند و غیره را مدل کرد. طرح های ، سقف ، تیر ، ستون و غیره نیز با استفاده ازفرایند BIM قابل تأیید است. در کنار آن ، با کمک پلاگین ها و API ، کارها به صورت خودکار انجام می شوند و بررسی انطباق کد ساده می شود.

مقاوم سازی زیرساخت های تحت تأثیر زلزله

فرایند BIM از ساختاری مناسب زلزله اطمینان حاصل می کند.فرایند BIM در هنگام کار بر روی مقاوم سازی زیرساخت ها و ساختمان های تحت تأثیر زلزله نقش بسزایی دارد.

متخصصان AEC از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپاد) و دوربین با وضوح بالا استفاده می کنند تا شرایط ساحت جاده ها ، پل ها و تونل ها را بررسی کنند. با مدل سازی و تجزیه و تحلیل این اطلاعات در فرایند BIM مانند Autodesk Revit Structure ، با شبیه سازی مجازی ، جابجایی تحت بار لرزه ای را می توان بررسی کرد. با این حال ، در هنگام مقاوم سازی ، فقط دانستن جابجایی مصالح سازه کافی نیست.

چالش ها و راه حل های فرایند BIM

چالش دیگر ، تأمین مصالح برای پروژه مقاوم سازی است. فرایند BIM نقشی محوری در برنامه نویسی و تعیین توالی کلیه فعالیت های ساختمانی ، هم ترازی مصالح در سایت ها و بهینه سازی عرضه و تحویل دارد. بنابراین فرایند BIM ناکارآمدی ها را از بین می برد.

فرایند BIM در ابتدا به منظور به روزرسانی روشهای اساسی طراحی و بهره وری از روند ساخت کلی بود. اما با ظهور تدریجی فرایند BIM اکنون به فرآیندهای مدیریت تعمیر و نگهداشت نیز خدمت می کند.

نوآوری برای مدل های طراحی ساخت ضد زلزله

در پایان سال ۲۰۱۵ ، یک استاد در یکی از دانشگاه های برجسته ایالات متحده آمریکا اختراع تیرهای ساخته شده از الیاف مخلوط با بتن را ثبت کرد. این تیرها وقتی با الیاف بتن و فولاد تقویت می شوند می توانند بارهای لرزه ای را در سطوح بالاتر حفظ کنند.

علاوه بر این ، چندین مورد دیگر مانند Taipei 101 در چین ساخته شده اند که بر روی پایه جداگانه ای ساخته شده اند که به عنوان یک کمک فنر عمل می کنند. در اصل به ساختمان این امکان را می دهد که حتی در حوادث زلزله نسبت به زمین ثابت بماند و دارای طرح های ایمن در برابر زلزله باشد.

علاوه بر این ، ژاپن نیز در طراحی و ساخت ساختمان های ضد زلزله خوب عمل کرده است. نسبت ریزش خانه های مقاوم در برابر زلزله در ژاپن به میزان قابل توجهی کم است و کارهای ساختمانی جدید با قوانین سختگیرانه ای که با استانداردهای ضد زلزله تنظیم شده اند ، تأیید می شوند. نوآوری های عمده آنها شامل استفاده از میله های تقویت کننده آهن با بتن است.

سخن آخر

اتخاذ چنین رویکردهای مدرن مبتنی بر الگوریتم ایستایی غیرخطی که به آن تحلیل دینامیکی نیز گفته می شود شبیه سازی دقیق تری از شرایط لرزه ارائه می دهد.

استفاده از فرایند BIM یک راه حل مقرون به صرفه برای توسعه پروژه های زیرساختی است. فرایند BIM به زودی به استانداردی برای مهندسان سازه برای توسعه ساختمان مقاوم در برابر زلزله تبدیل خواهد شد.