آیا مدل سازی سهبعدی آرماتورها امری ضروری است؟
در مدلسازی سه بعدی سازههای بتنی یک سوال بسیار رایج وجود دارد، ” آیا مدل سازی آرماتورها امری ضروری است؟”
مدلسازی میلگرد نیاز به دقت و سطح پیچیدهای از مدل دارد. از این رو اغلب بعنوان یک فرآیند وقت گیر تلقی میشود.
در این مقاله سعی داریم رویکرد مدلسازی دو بعدی و سه بعدی را مقایسه کنیم که در آن نحوه و روش استفاده از نرم افزار Revit برای مدلسازی میلگرد و اینکه این نرمافزار چگونه میتواند به ابزاری قدرتمند برای طراحی و ساخت سازههای بتنی تبدیل شود را مشخص کنیم.
در صنعت ساخت و ساز (AEC)، روش استاندارد براساس قرارداد و الزامات تعیینشده مشخص میشود. برای شروع هر پروژه، دستورالعملهای خاصی برای مدلسازی تنظیم میشود. این دستورالعملها شامل بازنگری در طراحی مدل سهبعدی برای اطمینان از وضعیت و کیفیت هنگام تحویل پروژه و بررسی و حل تداخلات بین بخشهای مختلف و … میشود.
چرا به مدل سازی سه بعدی میلگرد در سیستم BIM نیاز است؟
محیط بین رشتهای BIM اجازه میدهد تا رشتههای درگیر در پروژه (معماری، سازه و تاسیسات) با هم در طراحی مشارکت داشته و یک مدل ترکیبی را بسازند. برای مدلسازی یک سازه، ما به یک مدل برای انجام هماهنگی بین بخشهای مختلف نیاز داریم.
Revit یکی از بهترین نرم افزارها برای مدلسازی و جزئیاتگیری برای سازههای بتنی مسلح میباشد. جهت انجام این فرآیند بخشهای مختلفی را در این نرم افزار در نظر گرفتهاند.
در کنار مزایای مدلسازی میلگرد، چالشهایی نیز وجود دارد که میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:

- فرم ها و طرح های بتنی پیچیده همیشه به درستی مدل نمیشوند.
- تعداد و جزئیات بالای میلگرد گذاری در پروژهها.
- وجود آرماتورهای تقویتی با ابعاد و طولهای متفاوت.
صحت و درستی آرماتورگذاری در بتن بستگی به دقت مدلسازی دارد. بنابراین ایجاد یک روند مشخص ضروری بوده و این امر همکاری بین مهندس محاسب سازه و مدلساز BIM را افزایش میدهد.
روند کار مورد نظر شامل سه مرحله اصلی است:
- ایجاد هندسه سه بعدی که مبنای تحلیل و طراحی باشد.
- انتقال مدل به مهندس سازه برای بهینه سازی و محاسبه دوباره
- به روز رسانی مدل BIM
قبل از معرفی سیستم BIM:
قبل از معرفی BIM، مهندسان سازه با استفاده از نرم افزارهای تحلیل و طراحی، سازه را تحلیل و طراحی کرده و خروجیها طراحیهای انجام شده را در اختیار مسئول تهیهی نقشه قرار میدادند. مسئول ترسیم نقشههای سازه با استفاده از این اطلاعات، ابعاد مقاطع و میلگردها را در نقشههای اتوکد نمایش میدادند. در این حالت بزرگترین چالش نحوه ارتباط و هماهنگی بین محاسب و نقشهکش بود، زیرا شیوه و روشی برای ارتباط بین مهندس و نقشه کش تعیین نشده بود. مهندسین محاسب سازه فقط می توانستند نقشهها را پس از ترسیم نهایی بررسی کنند.
پس از معرفی BIM:
با معرفی BIM، مدلسازی سهبعدی سازههای بتنی بر روی نرمافزارهای مانند Revit انجام میشود. BIM، همکاری مهندس محاسب و ترسیم کننده نقشه را افزایش داده و به این صورت که هر دو می توانند بر روی یک فایل متمرکز کار کرده و با تغییرات در مدل به طور مرتب به روز شوند. سپس مدل تهیه شده توسط مهندسان را میتوان در نرم افزار تحلیل و طراحی بررسی کرده و ترسیم، بازنگری، تحلیل و طراحی مرتبا تکرار میشود. این امر باعث افزایش دقت ترسیمی نقشهها و قابلیت ساخت آنها میشود. بهرهوری در کار افزایش مییابد و برآورد کمی دقیقتر میشود.

نکاتی جهت اجرای موثر این روش
برای استفاده از نرم افزار Revit جهت مدلسازی سازه بتنی مسلح، بایستی یک روش آزمایش و سفارشیسازی شده برای مدل سازی میلگرد بتنی در نظر گرفته شود.
جهت مدلسازی باید نکات زیر درنظر گرفته شود:
- تنظیم فمیلی Revit، پارامترها و شکلهای میلگرد
تعریف فمیلیهای Revit برای همه اشیاء بتنی و مرتبط با آن بسیار مهم است. همه این فمیلیها در Revit یکبار ساخته میشوند و از آنها برای تهیه نقشهها و ذخیرهسازی اطلاعات مورد نیاز استفاده میشود.
استانداردسازی پارامترها و شکلهای میلگرد سازهای، در ابتدای پروژه بسیار مهم است، زیرا هر کاربر با این مجموعه پارامترها کار میکند تا دادهها را به طور مداوم تولید کند و این دادهها به راحتی قابل مدیریت و استفاده باشد. با این کار، طراحی ارائه شده توسط مهندسین صحیحتر و دقیقتر میشود و نسبت فولاد و بتن فونداسیون به طور خودکار محاسبه می شود.
قفل کردن مدل جهت جلوگیری از تغییرات
پس از نهایی شدن طرح و نقشههای ساخت، مدل را قفل میکنند تا از تغییرات ناخواسته قبل از بازنگریهای بعدی جلوگیری شود. برای این منظور میتوان از ابزارهای موجود در Revit استفاده کرد که هنگام قرار دادن میلگرد، آنها را سنجاق و گروه بندی میکند.
تهیه لیستوفر سازه بتنی و زمانبندی
ایجاد لیست خم و برش میلگرد به صورت دقیق و کامل که باعث تضمین کیفیت ساخت میشود. لیست خم و برش میلگرد را میتوان به صورت خودکار از طریق نرم افزاهای BIM استخراج کرد. همچنین امکان اضافه کردن برنامه زمانبندی نیز وجود دارد.
کنترل کیفیت
برای کنترل کیفیت و تجسم بهتر، میتوان از اختصاص رنگ به عناصر استفاده کرد. از انواع نماهای سهبعدی میتوان به اجزای مورد نظر دید داشت تا همه چیز به طور دقیق تفکیک شود.
ترسیم هوشمند و کنترلشده در سازههای خاص
کار با گرههایی که تعداد زیادی آرماتور به آن میرسد بسیار مشکل و وقتگیر میباشد. مهندسان سازه فقط منطقه میلگرد و سطح مقطع مورد نیاز را به ترسیم کننده نقشه ارائه میدهند. وظیفه ترسیم کننده نقشه این است که ناحیه مورد نیاز جهت قرار دادن میلگرد تقویتی را شناسایی کرده و آن را به نقشههای ساخت تبدیل کند. این امر هنگامی پیچیدهتر میشود که ما با سازه های بزرگ و خاص کار میکنیم، زیرا میتواند به دلیل عدم رسم صحیح منجر به تداخلات، اشتباهات احتمالی در سایت، اتلاف وقت و هزینه شود. با کمک BIM و قابلیتهای بین رشتهای آن میتوان بدون در نظر گرفتن مقیاس پروژه، هر میلگرد را در سازه قرار داد.
تجزیه و تحلیل هزینه و مزایای مدل سازی میلگرد برای سازه بتن آرمه
هیچ رابطهی ریاضی برای ارزیابی بازده سرمایهگذاری برای مدلسازی میلگرد در سازهی بتن مسلح وجود ندارد. اما شرکتها میتوانند برای خود روندکاری BIM تعیین کنند و براساس هزینههایی که سازمان متحمل میشود سود و زیان خود را ارزیابی کند که در زیر بهطور مختصر اشاره میشود.
هزینهها
تغییر روندکاری شرکت از شیوه کار سنتی به اجرای روندکاری BIM دو نوع هزینه را ایجاد میکند:
هزینههای اولیه: هزینههایی که شامل هزینه سخت افزار جدید و تعریف و تعیین روندکاری جدید میشوند. BIM نیاز به سخت افزار قدرتمند و روندکاری مشخصی دارد که به سرمایهگذاری و زمان بیشتری نیاز است.
هزینههای تکراری: هزینههای تکراری که شامل استخدام متخصصان BIM یا برون سپاری BIM و آموزش مداوم کارکنان برای هماهنگی با سیستم BIM میشود.
مزایا
با توجه به هزینههای ذکر شده، مزایای زیادی نیز وجود دارد که با اجرای BIM میتوان از آنها استفاده کرد:
قابلیت اطمینان: با این روندکار، قابلیت اطمینان پروژه افزایش مییابد، زیرا از یک مدل سهبعدی هماهنگ شده جهت تهیه نقشههای ساخت استفاده شده و هزینهها بهطور دقیق تعیین میشوند.
اجتناب از خطاها و به روزرسانی سریعتر: خطاهای کمتر در تهیه نقشههای دو بعدی، قابلیت ساخت را تضمین میکند. و با قدرت تجسم سه بعدی، سازگاری افزایش مییابد . تداخلات و درخواست تغییرات در نقشهها حین ساخت کاهش پیدا میکند و در نتیجه زمان کمتری در طول ساخت صرف میشود.