به گزارش ایسکانیوز، توسعه زیرساختهای صنعتی در جهان مدرن، نیازمند فضاهایی با دهانههای وسیع، ارتفاع مناسب و قابلیت بهرهبرداری حداکثری است. سازههای قاب شیبدار یا همان سولهها، به عنوان ستون فقرات شهرکهای صنعتی، انبارها و آشیانههای بزرگ، نقشی کلیدی در چرخه تولید و اقتصاد ایفا میکنند. با این حال، نگرش سنتی به این سازهها و تلقی آنها به عنوان یک "سقفسازی ساده"، در سالهای اخیر جای خود را به رویکردهای دقیق مهندسی داده است. امروزه فرآیند ساخت سوله دیگر محدود به جوشکاری چند تیرآهن نیست؛ بلکه پروسهای است پیچیده که باید بر اساس آخرین ویرایشهای مقررات ملی ساختمان و استانداردهای بینالمللی طراحی و اجرا گردد. نادیده گرفتن این الزامات، نه تنها منجر به هدررفت منابع مالی میشود، بلکه در زمان وقوع بارهای بحرانی همچون زلزله یا طوفانهای شدید، فاجعهآفرین خواهد بود. این مقاله با رویکردی آسیبشناسانه، به بررسی استانداردهای جدید نظام مهندسی و نقش حیاتی انتخاب پیمانکار ذیصلاح در تضمین پایداری سازه میپردازد.
تحول در استانداردهای طراحی و مقررات ملی ساختمان
سازمان نظام مهندسی ساختمان به عنوان متولی اصلی نظارت بر کیفیت ساختوساز در کشور، ضوابط و مقرراتی را تدوین نموده است که رعایت آنها برای تمامی مهندسین محاسب و مجریان لازمالاجراست. در سالهای اخیر، تغییرات قابل توجهی در "مبحث ششم" (بارهای وارد بر ساختمان) و "مبحث دهم" (طرح و اجرای ساختمانهای فولادی) اعمال شده است. یکی از مهمترین تغییرات، گذر از روشهای طراحی تنش مجاز (ASD) به روشهای حالات حدی (LRFD) در بسیاری از پروژههای حساس است. در روشهای نوین، ضرایب ایمنی به صورت احتمالی و بر اساس عدم قطعیت در بارگذاری و مقاومت مصالح اعمال میشود. این امر باعث میشود که سازه در برابر ترکیبات بار مختلف (مانند ترکیب بار مرده + برف + باد) رفتاری واقعیتر و بهینهتر از خود نشان دهد. همچنین، نقشههای پهنهبندی خطر زلزله و سرعت باد بازنگری شدهاند. سوله استانداردی که امروز طراحی میشود، باید قادر باشد نیروهای جانبی ناشی از شتاب مبنای طرح را بدون ورود به ناحیه غیرارتجاعی خطرناک تحمل کند. نظام مهندسی تاکید دارد که دفترچههای محاسباتی باید مختص همان پروژه و بر اساس شرایط ژئوتکنیکی (نوع خاک) محل احداث تدوین شوند. استفاده از نقشههای تیپ و کپیبرداری شده که متاسفانه در بازار غیررسمی رواج دارد، مغایرت آشکار با این استانداردها داشته و عملاً سازه را در برابر شرایط محیطی خاص منطقه، آسیبپذیر میکند.
متریال مهندسی و کنترل کیفیت مصالح
استانداردهای جدید تنها به محاسبات روی کاغذ محدود نمیشوند، بلکه به شدت بر کیفیت متریال مصرفی تمرکز دارند. در ساخت سازههای صنعتی، استفاده از فولادهای ساختمانی با گرید مشخص (نظیر ST37 برای قطعات معمولی و ST52 برای قطعات تحت تنش بالا) الزامی است. نظام مهندسی پیمانکاران را ملزم میکند که برای تمامی ورقها و مقاطع فولادی مورد استفاده، "گواهینامه فنی" (Mill Test Certificate) ارائه دهند. یکی از چالشهای اصلی در پروژههای فاقد نظارت، استفاده از ورقهای ضایعاتی، لولههای غیرصنعتی و یا فولادهای آلیاژی نامناسب است که در فرآیند جوشکاری دچار تردشکنی میشوند. استاندارد AWS (انجمن جوشکاری آمریکا) که مرجع اصلی بازرسی جوش در ایران نیز محسوب میشود، ضوابط دقیقی برای پیشگرمایش، نوع الکترود و توالی جوشکاری تعیین کرده است. عدم رعایت این موارد منجر به ایجاد تنشهای پسماند در اتصالات شده و مقاومت خستگی سازه را به شدت کاهش میدهد.
چرا انتخاب پیمانکار، مهمترین تصمیم کارفرماست؟
اگرچه طراحی دقیق و مصالح باکیفیت شروط لازم برای یک سازه ایمن هستند، اما شرط کافی نیستند. حلقه مفقوده در بسیاری از پروژههایی که دچار شکست سازهای میشوند، "اجرا" است. انتخاب پیمانکار در ساخت سوله، به معنای انتخاب شریک فنی است که مسئولیت جان و مال بهرهبرداران را بر عهده میگیرد. یک پیمانکار ذیصلاح و مورد تایید مراجع قانونی، دارای ویژگیهای متمایزی است که او را از اکیپهای اجرایی غیرفنی جدا میکند:
- توانایی تفسیر نقشههای فنی: ساخت سوله نیازمند تهیه نقشههای کارگاهی (Shop Drawings) دقیق است. پیمانکار متخصص با استفاده از نرمافزارهایی نظیر Tekla Structures، تمام اتصالات را پیش از برشکاری شبیهسازی میکند تا از عدم تداخل قطعات و دقت میلیمتری سوراخکاریها اطمینان حاصل شود. پیمانکاران غیرحرفهای معمولاً با روشهای سنتی و تخمینی اقدام به برش میکنند که نتیجه آن عدم انطباق قطعات در محل نصب و اعمال زور (مانند حرارت دادن یا چکشکاری) برای مونتاژ است؛ عملی که ساختار کریستالی فولاد را تخریب میکند.
- تجهیزات و ماشینآلات استاندارد: اجرای استانداردهای نظام مهندسی نیازمند تجهیزات مدرن است. استفاده از دستگاههای برش گیوتین یا پلاسما، دستگاههای جوش زیرپودری (SAW) و رکتیفایرهای کالیبره شده، کیفیت نهایی اتصال را تضمین میکنند. پیمانکارانی که فاقد کارخانه مجهز هستند، اغلب عملیات ساخت را در شرایط غیرکنترل شده و کارگاهی انجام میدهند که امکان کنترل کیفیت را سلب میکند.
- رعایت الزامات نصب و ایمنی (HSE): فرآیند نصب سوله یکی از پرخطرترین مراحل عمرانی است. پیمانکار حرفهای با تدوین برنامه نصب (Erection Plan)، ترتیب بلند کردن قطعات و مهاربندی موقت آنها را مشخص میکند تا از واژگونی سازه در حین نصب جلوگیری شود.
تحلیل ایمنی و مقاومت سازه در برابر بارهای بحرانی
استانداردهای جدید نظام مهندسی، تمرکز ویژهای بر مفاهیمی همچون "شکلپذیری" (Ductility) و "نامعینی" سازه دارند. سوله باید به گونهای ساخته شود که در صورت اعمال باری بیش از حد انتظار (مانند زلزلهای فراتر از پیشبینی آییننامه)، سازه دچار فروپاشی ناگهانی نشود، بلکه با تغییر شکلهای پلاستیک، انرژی زلزله را مستهلک کند. تحقق این امر تنها در صورتی ممکن است که اتصالات (بهویژه اتصالات فلنجی تیر به ستون) دقیقاً مطابق با گشتاور محاسبه شده سفت شوند. استفاده از آچار ترکمتر (Torque Wrench) برای اطمینان از پیشتنیدگی صحیح پیچها در سازههای پیچ و مهرهای الزامی است. پیمانکاران غیرمجاز اغلب این مرحله را نادیده گرفته و پیچها را به صورت چشمی سفت میکنند. این سهلانگاری باعث میشود در هنگام اعمال بارهای رفت و برگشتی زلزله، اتصال دچار لغزش شده و کل پایداری سازه به خطر بیفتد. علاوه بر زلزله، بحث "بار باد" و اثرات آیرودینامیکی بر سولهها، به ویژه در مناطق بادخیز، از اهمیت بالایی برخوردار است. استانداردهای جدید نحوه مهاربندی سقف (Sturs) و دیوارهها (Wind Bracing) را به گونهای دیکته میکنند که از پدیدههایی مانند مکش سقف یا کمانش موضعی جلوگیری شود. اجرای دقیق این مهاربندها نیازمند دانش فنی پیمانکار است.
جنبههای اقتصادی و دیدگاه بلندمدت
شاید در نگاه اول، همکاری با پیمانکاران دارای رتبه و رعایت تمام استانداردهای نظام مهندسی هزینهبر به نظر برسد. اما در یک تحلیل اقتصادی مهندسی (Engineering Economy)، هزینه کل دوره عمر سازه مدنظر قرار میگیرد. سولههایی که توسط افراد فاقد صلاحیت و با مصالح غیراستاندارد ساخته میشوند، اگرچه هزینه اولیه کمتری دارند، اما هزینههای پنهان بسیاری را تحمیل میکنند. نیاز به تعمیرات مداوم پوشش سقف، زنگزدگی زودرس اسکلت به دلیل آمادهسازی سطحی نامناسب (عدم سندبلاست صحیح)، و از همه مهمتر ریسک توقف خط تولید به دلیل مشکلات سازهای، خساراتی به مراتب سنگینتر از صرفهجویی اولیه به همراه خواهد داشت. انتخاب پیمانکار متخصص، نوعی سرمایهگذاری بر روی "اطمینان" است. پیمانکار معتبر با ارائه گارانتی و خدمات پس از فروش، و همچنین با اجرای مهندسی ارزش (Value Engineering)، میتواند بدون کاهش ایمنی، وزن سازه را بهینه کرده و هزینهها را مدیریت نماید.
صنعت ساخت سوله در کشور در حال گذار از شیوههای سنتی به روشهای صنعتی و مهندسیساز است. استانداردهای جدید نظام مهندسی و مقررات ملی ساختمان، نقشهی راهی را ترسیم کردهاند که هدف نهایی آن ارتقای ایمنی، افزایش عمر مفید سازه و حفظ سرمایههای ملی است. در این میان، انتخاب پیمانکار نه یک انتخاب سلیقهای، بلکه یک تصمیم استراتژیک است. کارفرمایان و صاحبان صنایع باید آگاه باشند که ایمنی و مقاومت سازه، محصول تعامل سه عامل "طراحی دقیق"، "متریال استاندارد" و "اجرای متخصصانه" است. حذف هر یک از این اضلاع، پایداری کل سیستم را متزلزل خواهد کرد. لذا توصیه اکید بر آن است که پروژههای سوله سازی صرفاً به شرکتهایی واگذار شود که دارای صلاحیت فنی، تجهیزات کافی و سابقه قابل استناد در اجرای سازههای منطبق بر استاندارد باشند.