انجام محاسبات و طراحی سازه ای ساختمان برعهده شخص حقیقی شاغل به کار در دفتر مهندسی یا شخص حقوقی طراحی ساختمان است که بر اساس پروانه اشتغال به کار مهندسی معتبر در زمینه طراحی در رشته عمران از وزارت راه و شهرسازی، انجام طراحی و محاسبات ساختمان در حدود صلاحیت و ظرفیت مندرج در پروانه اشتغال به کار مهندسی را بر عهده دارد
پس ازاینکه معمار طراحی و کشیدن نقشه معماری را به پایان رساند نوبت به طراح سازه می رسد تا طبق ارزیابی های فنی، ایمنی، اقتصادی و زیست‌محیطی و حسب نوع کاربری، شرایط محیطی و فاکتورهای دیگر نوع سازه (فولادی یا بتنی) و سازه نگهبانرا تعیین و با محاسبه بارهای وارده به سازه آن را طراحی میکند.
یک محاسب ساختمان قبل از شروع طرح باید بررسی‌های لازم از محل پروژه مورد نظر را انجام دهد، اقلیم و شرایط آب و هوایی منطقه را بسنجد، وضعیت ساختمان‌های همجوار و موقعیت مکانی و بافت ملک، ابعاد زمین، گزارش‌های آزمایش‌های مکانیک خاک را در نظر بگیرد و در نهایت طرحی هم‌خوان با فضای موجود را ارائه دهد. پس اولین وظیفه طراح سازه بازدید ملک و محاسبه عمق گودبرداری با توجه به تعداد زیر زمینها و تهیه نقشه سازه نگهبان برای حفظ دیواره های همسایه های مجاور می باشد
همچنین طراحی انواع سازه ها با توجه به رعایت بند های آیین نامه ها و پیشرفت کار از طراحی معماری تا طراحی سازه از وظایف مهندس طراح می باشد . بنابراین طراح سازه باید تطابق با طراحی معماری را در نظر بگیرد. توجه به سبک معماری و هم‌خوانی و تطابق فضای داخل با نمای خارجی از موارد دیگری است که طراح باید به آن توجه ویژه‌ای کند.
پس از طراحی معماری و انتخاب نوع سیستم سازه ای، مهندس محاسب شروع به مدل سازی طرح کرده و پس از بارگذاری ، شروع به تحلیل سازه کرده و پس از آن سازه را طراحی می کند .
گام اول: بررسی نقشه های معماری
تهیه تمامی نقشه‌های فاز یک(طراحی) و فاز دو(اجرایی) و کلیه مراحل جهت صدور پروانه ساختمان بر عهده تیم طراحی خواهد بود. علاوه بر آن آماده کردن مدارک و مستندات فنی و اجرایی و کلیه مدارک برای انجام مراحل بازبینی و گرفتن مهر تایید به عهده تیم طراحی است.
چنانچه لازم باشد اصلاحاتی بر روی طرح و نقشه‌ها اعمال شود و یا نیاز به توضیحاتی بر روی طرح داده شود، مهندس طراح ساختمان موظف به حضور در شهرداری و یا منطقه مربوطه میباشد تا در نهایت تایید و امضای کار را از شهرداری بگیرد.
مهندس محاسب در اولین گام به خواندن و شناخت نقشه‌ای که معمار تهیه کرده می‌پردازد تا بتواند تأسیسات و مناسبات سازه را با توجه به نقشه‌ای که معمار در اختیارش قرار داده است، هماهنگ کند. لازمه این کار دقت در محاسبات و تجربه از فاکتورهای لازم برای تطبیق داده‌های معمار و نحوه ساخت، انتخاب نوع مصالح و چگونگی کارگذاری تأسیسات است.
گام دوم: تحلیل بارهای وارد شده بر ساختمان
تمامی ساختمان ها بارهایی را به صورت طبیعی و یا غیر طبیعی متحمل شده و بایستی در زمان ساخت به آنها توجه داشت. چرا که برای این بارها باید به لحاظ فنی شرایطی را در ساختمان ایجاد کرد تا بتواند استحکام لازم را در برابر آنها داشته باشد. در مجموع بارهایی که به ساختمان ها تحمیل می شود شامل بارهای زنده و مرده می باشد که بارهای مرده در طول عمر ساختمان ثابت باقی مانده و دیگری با تغییر در طول زمان همراه است لذا با توجه به موقعیت مکانی و شرایط محیطی ساختمان بایستی بارهای وارده را بررسی و تخمین زد. در مجموع برای بارهای ساختمان می توان موارد زیر را در نظر گرفت:
- بار مرده ساختمان
- بار زنده ساختمان
- بار اجرایی ساختمان
- بارهای برف، باران و یخ
- بار باد روی ساختمان
- بار ناشی از تغییرات حجم مصالح
- بار ناشی از انفجار
- بارهایی با خط اثر مشترک و ترکیب آنها روی ساختمان
به طور کلی بارهای وارد شده بر سازه به دو دسته کلی تقسیم می‌شود. بارهای عمودی یا ثقلی و بارهای جانبی، بارهای عمودی یا ثقلی همان‌طور که از نامش پیداست مربوط به وزن است که خود در دو دسته بار زنده و بار مرده طبقه‌بندی می‌شود. بار برف، بار دیوار‌های پیرامونی و … از بارهای ثقلی هستند.
بارهای جانبی بیشتر شامل بارهایی هستند که محیط اطراف به سازه وارد میکند. این بارها شامل بار زمین‌لرزه و بار ناشی از وزش باد است. از آنجایی که ایران در یک محدوده لرزه‌خیزی بالا قرار دارد محاسبه بار زمین‌لرزه اهمیت بالایی دارد.. برای این منظور به نتیجه آزمایش مکانیک خاک نیاز است تا مهندس محاسب بتواند محاسبات لازم برای اندازه‌گیری بار وارد به سازه در هنگام زمین‌لرزه را محاسبه کند.
بار باد یا در واقع نیرویی که باد به ساختمان وارد میکند بیشتر برای سازه‌های بلند مانند برج‌ها که در برابر وزش شدید باد قرار دارند محاسبه می‌شود و برای سازه‌های با ارتفاع کم نادیده گرفته می‌شود، مگر اینکه اقلیم منطقه بادخیز باشد. برای این منظور مهندس محاسب به اطلاعاتی مانند جهت وزش باد، میزان ورزش باد و سرعت آن برای انجام محاسبات نیروی وارد شده از طرف باد به سازه را اندازه‌گیری کند و تمهیدات لازم را در نظر بگیرد.
گام سوم: مدل‌سازی
پس از محاسبه و بررسی بارهای وارد بر سازه با توجه به نقشه‌ای که معمار در اختیار محاسب قرار داده است، مهندس محاسب به مدل‌سازی با استفاده از نرم افزارهای رایج ساختمانی مانند ایتبس (Etabs) میکند. در این نرم افزار ها با توجه به نقشه ساختمان و جزئیاتی که وارد می شود می توان تمامی شرایط مربوطه به سازه و بخش های مختلف ساختمان را بررسی و در صورت نیاز تغییراتی را اعمال کرد در هنگام مدل‌سازی باید تمام جزئیات و جوانب در نظر گرفته شود تا وقتی بارهای محاسبه شده در مدل اعمال شد نتایج درستی به دست دهد
پس از مدل سازی طرح با استفاده از نرم افزارهای موجود بایستی الگوی بدست آمده را از جنبه های مختلف بررسی و شرایط لازم جهت اجرای طرح مورد نظر را ایجاد کرد. مدل سازی و تحلیل داده های بدست آمده در سازه ها و برج های بلند مرتبه از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و بایستی در زمان طراحی آنها دقت کافی را بخرج داد. چرا که کوچکترین خطایی می تواند به فجایج بسیار بزرگی ختم می شود. علاوه بر بایستی الگو و طراحی ایجاد شده به لحاظ اقتصادی نیز بررسی شود تا پیش از اجرا در مورد آن تصمیم گیری های لازم انجام گیرد.
گام سوم: تحلیل، طراحی و کنترل و ارائه
پس از انجام مدل‌سازی و بارگذاری ساختمان و تحلیل ، معمولاً برای پروژه‌های عمرانی بزرگ مدل‌هایی هم ساخته می‌شود و صحت شبیه‌سازی کامپیوتری هم به صورت فیزیکی کنترل می‌شود. پس از طراحی و تعیین ارتفاع و اندازه‌های مختلف سازه، طرح ایجاد شده کنترل می‌شود تا از هر نظر بدون ایراد و اشکال باشد. مهم‌ترین اصل در طراحی یک سازه قابل اجرا و اقتصادی بودن طرح است.
پس از تکمیل مراحل محاسبات، طراحی و کنترل سازه، توسط مهندس محاسب، برای گرفتن مجوز با در اختیار داشتن مستنداتی مانند نقشه‌های معماری، نقشه‌های سازه، فایل‌های محاسباتی از جمله طراحی سازه، فونداسیون و تجهیزات جانبی، طرح تقویت و محاسبات مربوط به آن در صورت مقاوم نبودن سازه در ابتدا نیاز است.
سپس کارفرما با ارائه این مدارک به سازمان نظام مهندسی و پرداخت مبلغی می‌تواند مجوز لازم برای ادامه فرایند ساخت و ساز اقدام کند.
کار مهندس محاسب در مرحله ارائه گزارش به کارفرما به اتمام نمی‌رسد و در ادامه فرآیند ساخت و ساز هم مهندس محاسب می‌تواند حضور داشته باشد، اگرچه مهندس ناظر وظیفه دارد تا بر روند ساخت سازه نظارت داشته باشد و تمام اتفاقاتی که در حین ساخت برای ساختمان و کارگران بیفتد در زمره مسئولیت مهندس ناظر است ولی این مهندس هم می‌تواند با بررسی و بازرسی‌های سرزده از روند اجرای سازه با توجه به نقشه‌های ارائه شده توسط وی مطمئن شود؛ زیرا مسئولیت هرگونه خرابی و خسارت جانی و مالی پس از پایان کار و یا در هنگام بلایای طبیعی مانند زلزله متوجه مهندس محاسب است. لازم به ذکر است تا کنون به علت ایرادات محاسباتی و بروز حادثه، پرونده ای وجود ندارد که سازمان نظام مهندسی محکوم شده باشد؛ و طبق مبحث دوم مقررات ملی ساختمان مسئولیت تام بر عهده مهندس محاسب میباشد.در واقع کنترل مضاعف برای جلوگیری از سبک سازی سازه ساختمان از مباحث نهم و دهم و آیین نامه ۲۸۰۰ است. علت آن هم تقاضای برخی مالکین از مهندسان محاسب جهت سبک سازی و متاسفانه انجام آن توسط مهندسین است.
شما می‌توانید با شرکت در دوره‌های آکادمی دوگوهرانی جهت دریافت پروانه محاسبات عمران برای شرکت در آزمون کاملا آماده شوید. این دوره ها به صورت زیر برگزار می شود:(برای کسب اطلاعات بیشتر از لینک های زیر استفاده کنید)
دوره های در حال برگزاری ویژه آمادگی آزمون های عمران و معماری