مهندس داود ولی

صنعت ساختمان با توجه به پیشرفت فناوری و نیازهای روزافزون جامعه، همواره در حال تحول و توسعه بوده است. در این راستا، سازه‌های فولادی به عنوان یکی از روش‌های محبوب و مورد توجه در ساختمان‌ها، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، رونق بسیاری پیدا کرده‌اند قابلیت‌هایی همچون استحکام بالا، انعطاف‌پذیری، سبک بودن و قابلیت اجرای سریع، سازه‌های فولادی را به یک گزینه جذاب برای ساختمان‌های مختلف می‌کند.  یکی از سازندگان سازه های فولادی در ایران مهندس داوود ولی هستند.
در طراحی و محاسبات سازه‌های فولادی، علم و هنر به کار گرفته می‌شود تا سازه‌هایی با استحکام و پایداری بالا و صرفه اقتصادی را به وجود آورد. در این فرآیند، مهندسان سازه با استفاده از مفاهیم اساسی و روش‌های عملی، به طراحی و محاسبه سازه‌های فولادی می‌پردازند.

در این مقاله، به بررسی مفاهیم اساسی و روش‌های عملی طراحی و محاسبات سازه‌های فولادی می‌پردازیم. 

خواص مکانیکی فولاد

فولاد یکی از مواد ساختمانی پرکاربرد است که خواص مکانیکی منحصر به فردی دارد. خواص مکانیکی فولاد شامل موارد زیر می‌شود:

استحکام: فولاد دارای استحکام بسیار بالا است، به طوری که از تمامی مواد ساختمانی دیگر استحکام بالاتری دارد. این ویژگی به فولاد امکان تحمل بارهای سنگین و ایجاد سازه‌های بلند و بزرگ را می‌دهد.

انعطاف‌پذیری: فولاد انعطاف‌پذیری خوبی دارد و می‌تواند تحت انواع بارها و نیروهای متفاوت بدون اینکه شکننده شود انعطاف داشته باشد. این ویژگی به فولاد امکان تغییر شکل و جذب انرژی ضربه را می‌دهد.

سختی: فولاد دارای سختی بالایی است که باعث می‌شود سازه‌های ساختمانی در برابر خراش، سایش و سایر زیان‌های مکانیکی مقاوم شوند.

ارتجاع: فولاد دارای خاصیت ارتجاعی است که به معنای بازگشت به شکل اولیه پس از بارگذاری است. این خاصیت به فولاد امکان جذب انرژی و جلوگیری از شکست سریع را می‌دهد.

مقاومت در برابر خوردگی: فولاد مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد، به شرطی که به درستی پوشش‌های محافظ مانند رنگ‌ها و روکش‌های ضدخوردگی بر روی آن اعمال شوند. این ویژگی به فولاد امکان استفاده در محیط‌های خارجی و مرطوب را می‌دهد.
قابلیت جوشکاری: فولاد قابلیت جوشکاری خوبی دارد، که به معنای امکان اتصال قطعات فولادی به یکدیگر توسط روش

جوشکاری است. این ویژگی به فولاد امکان ساخت سازه‌های متنوع و پیچیده را می‌دهد.
ترکیب این خواص مکانیکی متنوع، فولاد را به یکی از مواد ساختمانی برتر و محبوب تبدیل می‌کند که در صنعت ساختمان وسازه‌سازی به طور گسترده استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: تولید کننده سازه‌های فولادی: معرفی و فعالیت‌های مهندس داود ولی

نیروهای عملیاتی در سازه‌های فولادی

در سازه‌های فولادی، نیروهای عملیاتی می‌توانند به شکل زیر باشند:
بارهای استاتیک: بارهای استاتیک یا ثابت، نیروهایی هستند که بر سازه‌های فولادی به صورت ثابت و بدون تغییر مداوم اعمال می‌شوند. به عنوان مثال، وزن خود سازه، بارهای مستقل از سازه مانند بارهای مستحکم شده (که به طور معمول توسط استانداردها تعیین می‌شوند) و بارهای اعمال شده بر سطح سازه مانند بارهای باد و بارهای زلزله.

بارهای پویا: بارهای پویا یا دینامیک، نیروهایی هستند که بر سازه‌های فولادی به صورت متغیر و با سرعت و شدت متفاوت اعمال می‌شوند. این بارها ممکن است ناشی از عواملی مانند بارهای باد نوسانی، بارهای ناشی از حرکت خودروها، بارهای لرزه‌ای وغیره باشند.

نیروهای دینامیکی: نیروهای دینامیکی می‌توانند به شکل ارتعاشات و لرزه‌های سازه ناشی از عواملی مانند زلزله یا ارتعاشات ماشین‌آلات دیگر باشند. این نیروها ممکن است باعث اعمال نیروهای تنش، فشار، خمش و برش بر روی سازه شوند.

نیروهای دمایی: تغییرات دما می‌توانند باعث ایجاد نیروهای تنش و تغییر شکل در سازه‌های فولادی شوند. گرمایش و سرمایش محیط، تغییرات دما در سازه و تغییرات دمای مواد سازه‌ای که ممکن است اعمال شوند، نیروهای دمایی را ایجاد می‌کنند.

نیروهای تنش‌زا: عواملی مانند بارهای دینامیک، نیروهای برشی، نیروهای حرارتی و نیروهای تغییر شکل می‌توانند نیروهای تنش‌زا را در سازه‌های فولادی ایجاد کنند. این نیروها می‌توانند باعث تغییر شکل، کشش، فشار، خمش و برش در سازه شوند.

نیروهای عملیاتی مهمی هستند که در طراحی و محاسبه سازه‌های فولادی باید به آنها توجه کرد. در نتیجه، مهندسان سازه باید این نیروها را به درستی تحلیل و در طراحی سازه‌های فولادی لحاظ کنند تا ساتا سازه‌ها بتوانند به درستی کار کنند و مقاومت لازم را در برابر نیروها داشته باشند.

روش‌های عملی طراحی سازه‌های فولادی

طراحی سازه‌های فولادی به مجموعه فرآیندها و روش‌هایی اطلاق می‌شود که به طراحان سازه کمک می‌کند تا سازه‌های مقاوم و ایمن را بر اساس استانداردها و مقررات مربوطه طراحی کنند. در زیر، به برخی از روش‌های عملی طراحی سازه‌های فولادی اشاره می‌کنیم:

روش طراحی بر اساس استاندارد: در ابتدا، طراحان سازه باید با استفاده از استانداردها و مقررات مربوطه مشخص کنند که سازه باید به چه نیازهای سازه‌ای و مکانیکی پاسخ دهد.

مدل‌سازی و تحلیل سازه: سپس، از روش‌های تحلیل سازه مانند تحلیل المان محدود استفاده می‌شود تا رفتار و عملکرد سازه در برابر نیروهای مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مرحله، مدل‌های سه بعدی از سازه با استفاده از نرم‌افزارهای مدل‌سازی و تحلیل مانند SAP2000، ETABS و MIDAS طراحی می‌شوند.

طراحی اتصالات: اتصالات بین عناصر فولادی در سازه بسیار مهم هستند. طراحی اتصالات شامل انتخاب نوع اتصال، انتخاب جزئیات سازه‌ای و محاسبات مربوط به استحکام اتصالات است. استفاده از استانداردها و راهنماهای مربوطه مانند AISC 360 در آمریکا و Eurocode 3 در اروپا معمول است.

انتخاب و محاسبه عناصر سازه: در این مرحله، انواع عناصر سازه مانند بالشتک‌ها، ستون‌ها، تیرها، پیچ‌ها و صفحات فولادی طراحی و محاسبه می‌شوند. استفاده از جداول و فرمول‌های موجود در استانداردها و منابع مرجع معتبر برای محاسبه ضخامت، ابعاد و استحکام عناصر معمول است.

اعتبارسنجی و بهینه‌سازی طراحی: پس از طراحی اولیه، طراحان سازه باید طراحی را اعتبارسنجی کنند تا مطمئن شوند که سازه به درستی عمل خواهد کرد. در صورت لزوم،می‌توانند تغییراتی در طراحی اعمال کنند تا بهینه‌ترین راه حل را برای سازه پیدا کنند. این مرحله شامل ارزیابی عملکرد سازه در برابر بارهای استاتیک و دینامیک، تحلیل استاتیک و دینامیک سازه، و بهینه‌سازی ابعاد و جزئیات سازه است.

جزئیات سازه‌ای: در این مرحله، جزئیات اجرایی سازه‌های فولادی شامل اتصالات، جزئیات نگهداری و تثبیت، پوشش‌های ضد حریق، روش‌های نصب و سایر جزئیات سازه‌ای دیگر طراحی و مشخص می‌شوند.

نظارت و کنترل کیفیت: در طول فرآیند ساخت و اجرای سازه، نظارت و کنترل کیفیت از اهمیت بالایی برخوردار است. مهندسان سازه باید به طور مداوم نظارت کنند تا اطمینان حاصل شود که سازه با طراحی مطابقت دارد و مواد و روش‌های اجرایی صحیح استفاده می‌شوند.

مستندسازی و گزارش‌دهی: در پایان طراحی، مستندسازی جامع از طراحی و محاسبات انجام شده، جزئیات سازه‌ای و نتایج تحلیل‌ها انجام می‌شود. این اسناد و گزارش‌ها برای ارائه به متخصصان و مراجع مربوطه (مانند مهندسین بازرس، مشاوران و مقامات محلی) استفاده می‌شوند.

به طور کلی، طراحی سازه‌های فولادی یک فرآیند چندگانه است که شامل مراحل تحلیل، طراحی، بهینه‌سازی و کنترل کیفیت است. استفاده از استانداردها، نرم‌افزارهای مدل‌سازی و تحلیل، و تجربه مهندسان سازه از اهمیت بالایی برخوردار است تا سازه‌های فولادی مقاوم، ایمن و بهینه طراحی شوند.

نتیجه

در نتیجه، در طراحی سازه‌های فولادی، رعایت استانداردها و مقررات مربوطه امری ضروری است. همچنین، استفاده از نرم‌افزارهای مدل‌سازی و تحلیل، تجربه مهندسان سازه و اعتبارسنجی طراحی از طریق تحلیل‌های استاتیک و دینامیک، بهینه‌سازی طراحی و کنترل کیفیت در طول فرآیند ساخت و اجرا از اهمیت بالایی برخوردار هستند.
با رعایت این روش‌ها و اصول طراحی، سازه‌های فولادی می‌توانند دارای مقاومت و استحکام لازم در برابر نیروها و بارهای مختلف باشند و در عین حال به طور اقتصادی طراحی شوند. همچنین، استفاده از جزئیات سازه‌ای مناسب و نظارت کیفی مستمر، اجرای صحیح سازه‌ها را تضمین می‌کند.

بنابراین، برای طراحان سازه بسیار مهم است که با روش‌های عملی طراحی سازه‌های فولادی آشنا باشند و از آن‌ها بهره‌برداری کنند تا به نتایج مطلوب در طراحی و اجرای سازه‌های فولادی برسند.

داود ولی، متولد یکم مهر ماه سال ۱۳۵۷، متخصص عمران است. او لیسانس عمران را دریافت کرده و سپس در مقطع فوق لیسانس عمران تحصیلات خود را ادامه داده است. همچنین داود ولی دارای دکترای رشته ریسک و تخمین سازه در برابر زلزله می باشد.

او به عنوان مدرس در زمینه نقشه برداری فعالیت می‌کند و دانش خود را در این حوزه به دانشجویان انتقال می‌دهد.

داود ولی به عنوان تولید کننده سازه‌های فولادی فعالیت می‌کند. او در زمینه تولید سازه‌های فولادی از جمله سوله‌ها، اسکلت‌ها و انواع جرثقیل‌های سقفی فعالیت دارد. به علاوه، او تولید کننده‌ی انواع سنگ‌های ساختمانی و تزئینی با برند داکو نیز می‌باشد.

داود ولی از سال ۱۳۹۴ عضو انجمن تولیدکنندگان سازه‌های فولادی است و در هیئت مدیره این انجمن فعالیت داشته است. از سال ۱۳۹۶ به بعد، او به عنوان رئیس این انجمن فعالیت می‌کند. همچنین از سال ۱۳۹۴ تا کنون، وظیفه‌ی بازرسی انجمن را نیز بر عهده داشته است.

علاوه بر این، داود ولی از سال ۱۳۹۰ به عنوان نماینده کارفرمایان در شورای حل اختلاف اداره کار و تعاون و رفاه اجتماعی مشغول به فعالیت است.

از تاریخ ۱۴۰۰، او به عنوان رئیس شورای ویژه حل اختلاف شهرک صنعتی شمس آباد فعالیت می‌کند.

داود ولی از سال ۱۳۹۱ به عنوان کارشناس خبره دادگستری فعالیت می‌کند و در این حوزه تخصص و تجربه‌ دارد.

همچنین او از سال ۱۳۸۷ تاکنون، مدیرعامل و عضو هیئت مدیره شهرک صنعتی شمس آباد است.

داود ولی همچنین به عنوان پیش‌کسوت رشته کاراته کیوکوشین فعالیت داشته و از سال ۱۳۹۴ تا ۱۳۹۷ به عنوان رئیس ورزش‌های کارگری شهرستان ری فعالیت کرده است.

بیشتر بخوانید: معرفی مهندس داود ولی