ETABS چیست و چه کاربردی در مهندسی سازه دارد؟

ETABS محیطی قوی برای مدل‌سازی سازه دارد که به مهندسان سازه امکان می‌دهد مدل‌های سه‌بعدی دقیق از سازه‌های مختلف مانند ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر سازه‌های پیچیده بسازند.

چکیده

ETABS مخفف عبارت Extended Three-Dimensional Analysis of Building Systems یا تحلیل سه‌بعدی گسترده ساختمان است و نرم‌افزاری قدرتمند و پرکاربرد است که از آن در تحلیل و طراحی سازه استفاده می‌شود. ETABS در میان مهندسان عمران بسیار محبوب است. شرکتComputers and Structures, Inc.  یا CSI این نرم‌افزار را تولید کرد و این نرم‌افزار به ابزار صنعتی استاندارد برای مهندسی سازه تبدیل شد که در پرژوه‌های مختلف ساختمان‌سازی، پل‌سازی، تأسیسات صنعتی و سازه‌های دریایی از آن استفاده می‌شود.

            در این راهنمای جامع مهندسان سازه را با قابلیت‌ها و کاربردهای عملی ETABS آشنا می‌کنیم. چه در حوزهٔ مهندسی سازه حرفه‌ای باشید یا مبتدی، به کمک این راهنما می‌توانید دانش و مهارت‌های لازم را برای استفاده از همهٔ قابلیت‌های ETABS در پروژه‌های مهندسی بشناسید. در بخش نخست این راهنما به اصول و قابلیت‌های کلیدی ETABS و مدل‌سازی سازه در ETABS می‌پردازیم. در بخش دوم این راهنما یعنی در مقالهٔ راهنمای جامع ETABS (بخش دوم) به تحلیل سازه در ETABS و کاربردهای پیشرفته ETABS خواهیم پرداخت.

            دورهٔ جامع محاسبات ساختمان با رویکرد پروژه‌محور در دو سطح یک و دو در دپارتمان علوم مهندسی مجتمع فنی تهران برگزار می‌شود. این دوره ضمن معرفی کامل و جامع مباحث پایه و آیین‌نامه‌ها و انواع مکانیسم‌های رفتاری و شیوه‌های متعارف طراحی سازه را به فراگیران آموزش می‌دهد. دورهٔ جامع محاسبات ساختمان: ETABS/SAFE سطح یک در ۱۲۰ ساعت ارائه می‌شود و دورهٔ جامع محاسبات ساختمان: ETABS/SAFE سطح دو که ویژهٔ سازه‌های بتنی و دوره‌ای ترکیبی با محتواهای ویدیویی و صوتی است درمجموع در ۷۰ ساعت ارائه می‌شود. این دوره برای فارغ التحصیلان عمران و کسانی که دروس مربوط به طراحی سازه‌های فولادی و بتن‌آرمه را گذرانده‌اند مفیدتر است.

آشنایی با اصول و قابلیت‌های کلیدی ETABS

            ETABS بستهٔ نرم‌افزاری جامعی است که ماژول‌های مختلفی برای تحلیل و طراحی سازه‌ها را در یک پلتفرم واحد و کاربردپسند ادغام کرده است. این پلتفرم بر روش المان محدود یا FEM مبتنی است که به مهندسان امکان می‌دهد سازه‌های پیچیده را با دقت بالا مدل‌سازی و تحلیل کنند.

            نرم‌افزار ETABS مجموعهٔ بزرگی از ابزارها و امکانات مدل‌سازی، تحلیل، طراحی و مستندسازی را در اختیار مهندسان سازه قرار می‌دهد. این نرم‌افزار مهندسان را از هر نرم‌افزار دیگری بی‌نیاز می‌کند و به کمک آن می‌توانند انواع پروژه‌های پیچیده یا سادهٔ‌ خود را انجام دهند.

قابلیت‌های کلیدی ETABS عبارت‌اند از

• مدل‌سازی سازه

ETABS محیطی قوی برای مدل‌سازی دارد که به مهندسان سازه امکان می‌دهد مدل‌سازی‌های سه‌بعدی دقیق از سازه‌های مختلف مانند ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر سازه‌های پیچیده بسازند.

• تحلیل سازه

ETABS انواع تحلیل‌ها از جمله تحلیل استاتیک، دینامیک، خطی، غیرخطی و همچنین تحلیل‌های پیشرفته‌ای مانند تحلیل بارافزون (pushover analysis) و تحلیل تاریخچهٔ زمانی را انجام می‌دهد.

• طراحی و بهینه‌سازی

ETABS دستورالعمل‌ها و استانداردهای مختلف طراحی را در بر دارد و مهندسان را قادر می‌کند عناصر سازه‌ای مانند تیرها، ستون‌ها، دال‌ها و پایه‌ها را با توجه به الزامات قانونی خاص هر کدام طراحی و بهینه‌سازی کنند.

• تجسم و گزارش

نرم‌افزار ETABS ابزارهای قدرتمندی برای تجسم دارد و می‌تواند نتایج تحلیل و اشکال تغییریافته را به شیوهٔ قابل درک نمایش دهد. قابلیت‌های جامع گزارش‌دهی این نرم‌افزار نیز به مهندسان امکان می‌دهد گزارش‌ها و مستندات دقیقی از پروژه تولید کنند.

• ادغام با سایر نرم‌افزارها

ETABS با سایر محصولات نرم‌افزاری CSI مانند SAP2000 (که برای تحلیل سازه‌های پیشرفته به کار می‌رود) و SAFE (که برای طراحی دال‌ها و پایه‌ها به کار می‌رود) به‌خوبی یکپارچه شده و جریان کار و تبادل داده بین آنها را امکان‌پذیر کرده است.

مدل‌سازی سازه در ETABS

مدل‌سازی سازه در ETABS شامل مراحل زیر است.

یک. ساختن مدل جدید

اولین گام در استفاده از ETABS ایجاد یک مدل جدید یا بازکردن مدل قبلی است. این نرم‌افزار با رابط کاربرپسندش تعریف تنظیمات جدید برای پروژه مانند تعیین واحدها، ساختار شبکه‌ای‌ و خواص مواد را آسان کرده است.

دو. تعیین هندسه و اجزای سازه

ETABS ابزارها و دستورات مختلفی برای ایجاد و اصلاح هندسهٔ سازه دارد، از جمله

• ساختارهای شبکه‌ای

ساختارهای شبکه‌ای عمود یا اریب که برای ایجاد طرح کلی سازه تعریف می‌شوند.

• اجزای سازه

ساختن و ویرایش اجزای سازه مانند ستون‌ها، تیرها، بندها، دیوارها، دال‌ها و رمپ‌ها در ETABS با استفاده از ابزارهای رسم بصری ممکن است. همچنین می‌توان آنها را از سایر نرم‌افزارهای کَد وارد کرد.

• ابزارهای ویرایشی

از ابزارهای قدرتمند ETABS می‌توان برای اصلاح هندسه، کپی‌کردن یا آرایش اجزای سازه و تنظیم ویژگی‌های فنی اجزای سازه استفاده کرد.

سه. تعیین وبژگی‌های مواد و مصالح

ETABS کتابخانهٔ جامعی از مواد و پایگاه دادهٔ مفصلی از ویژگی‌های آنها دارد و مهندسان می‌توانند به کمک آنها مصالح و ويژگی‌های دقیق آنها را تعیین کنند. همچنین در صورت نیاز می‌توان مصالح خاص را در آن تعریف کرد.

چهار. تعیین انواع بار

ETABS می‌تواند بارهای مختلف مانند بارهای مرده، بارهای زنده، بارهای بادی، بارهای لرزه‌ای و بارهای خاصی را که کاربران تعریف می‌کنند شناسایی کند. ترکیب بار را نیز می‌توان براساس دستور العمل‌های طراحی خاص هر منطقه و معیارهایی که کاربر مد نظر دارد ایجاد کرد. به این ترتیب سازه براساس بحرانی‌ترین شرایط اعمال بار تحلیل و طراحی می‌شود.

پنج. ساخت مدل مش‌بندی و تحلیل

وقتی مدل سازه کامل شد، ETABS به‌طور خودکار شبکهٔ المان محدود را می‌سازد که نشان‌دهندهٔ مدل گسستهٔ مورد استفاده در تحلیل است. مهندسان می‌توانند تنظیمات مش‌بندی را بررسی و اصلاح کنند تا دقت و کارایی مطلوب آنها در محاسبه حاصل شود.

جمع‌بندی

ETABS نرم‌افزاری قوی و جامع است که در حوزهٔ تحلیل و طراحی سازه انقلاب ایجاد کرده است.    قابلیت‌های پیشرفتهٔ مدل‌سازی، تحلیل و یکپارچگی آن با استانداردها و دستور العمل‌های طراحی به مهندسان امکان می‌دهد پروژه‌های پیچیده را با اطمینان و کارایی بالا انجام دهند. در این راهنمای جامع به بررسی مفاهیم اساسی، تکنیک‌های مدل‌سازی سازه، روش‌های تحلیل، قابلیت‌های مختلف ETABS برای طراحی، بهینه‌سازی، تجسم و گزارش‌دهی و کاربردهای پیشرفتهٔ ETABS می‌پردازیم.

            مهندسان سازه می‌توانند با تسلط در کار با ETABS گردش کار خود را ساده‌تر کرده، طرح‌ها را بهینه کنند و از ایمنی و انعطاف‌پذیری سازه‌های در پروژه‌های مختلف اطمینان حاصل کنند. امروزه تقاضا برای سازه‌های پایدار، نوآورانه و انعطاف‌پذیر رو به افزایش است و به همین دلیل نقش نرم‌افزارهای پیشرفته مانند ETABS به‌طور فزاینده مهم‌تر می‌شود. مهندسان سازه باید بتوانند با این نرم‌افزارها کار کنند و به کمک قابلیت‌های پیشرفتهٔ آنها سازه‌های باکیفیت، مقرون‌به‌صرفه و پیشرفته تولید کنند.

در بخش نخست این راهنما به اصول و قابلیت‌های کلیدی ETABS و مدل‌سازی سازه در ETABS پرداخته‌ایم. در بخش دوم این راهنما یعنی در مقالهٔ راهنمای جامع ETABS (بخش دوم) به تحلیل سازه در ETABS و کاربردهای پیشرفته ETABS خواهیم پرداخت.

            دورهٔ جامع محاسبات ساختمان با رویکرد پروژه‌محور در دو سطح یک و دو در دپارتمان علوم مهندسی مجتمع فنی تهران برگزار می‌شود. این دوره ضمن معرفی کامل و جامع مباحث پایه و آیین‌نامه‌ها و انواع مکانیسم‌های رفتاری و شیوه‌های متعارف طراحی سازه را به فراگیران آموزش می‌دهد. دورهٔ جامع محاسبات ساختمان: ETABS/SAFE سطح یک در ۱۲۰ ساعت ارائه می‌شود و دورهٔ جامع محاسبات ساختمان: ETABS/SAFE سطح دو که ویژهٔ سازه‌های بتنی و دوره‌ای ترکیبی با محتواهای ویدیویی و صوتی است درمجموع در ۷۰ ساعت ارائه می‌شود. این دوره برای فارغ التحصیلان عمران و کسانی که دروس مربوط به طراحی سازه‌های فولادی و بتن‌آرمه را گذرانده‌اند مفیدتر است.

در دنیای کسب ‌و کار امروز، تحصیلات دانشگاهی برای حفظ ارزش شما به‌عنوان نیروی کار بااستعداد و کارآمد کافی نیستند. برای‌ اینکه مزیت رقابتی شخصی خود را حفظ کنید، باید بر آموزش مستمر و مادام‌العمر خود سرمایه‌گذاری کنید. خانواده بزرگ مجتمع فنی تهران هرساله به هزاران نفر کمک می‌کند تا در مسیر شغلی خود پیشرفت کنند.

اگر شاغل هستید و وقت ندارید در دوره‌های آموزشی حضوری شرکت کنید، مجتمع فنی تهران گزینه‌هایی عالی برای آموزش مجازی، آنلاین، آفلاین و ترکیبی ارائه می‌دهد. با شرکت در دوره‌های کوتاه‌مدت مجتمع فنی تهران و دریافت مدارک معتبر و بین‌المللی می‌توانید با اعتماد به نفس مسیر ترقی را طی کنید و در سازمان خود به مهره‌ای ارزشمند تبدیل شود.

نویسنده: فرانک یانگ

مترجم: بهناز دهکردی

منبع: DraftsMagic

پرسش‌های متداول

قابلیت‌های کلیدی ETABS کدام‌اند؟

قابلیت‌های کلیدی ETABS عبارت‌اند از

• مدل‌سازی سازه
• تحلیل سازه
• طراحی و بهینه‌سازی
• تجسم و گزارش
• ادغام با سایر نرم‌افزارها

مدل‌سازی سازه در ETABS شامل چه مراحلی است؟

مدل‌سازی سازه در ETABS شامل مراحل زیر است.

• ساختن مدل جدید
• تعیین هندسه و اجزای سازه
• تعیین وبژگی‌های مواد و مصالح
• تعیین انواع بار
• ساخت مدل مش‌بندی و تحلیل