پرکاربردترین نرم افزارهای مهندسی عمران(لیست جامع 1403)

یک مهندس عمران چه نرم افزارهایی باید بلد باشد؟ بهترین نرم افزارهای مهندسی عمران چیست؟

با پیشرفت تکنولوژی و نیاز به دقت و کارایی بیشتر در پروژه‌های عمرانی، استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی و پیشرفته، در کنار مطالعه منابع و کتاب های مهندسی عمران بیش از پیش اهمیت یافته است. در این مقاله، به معرفی نرم افزارهای پول ساز مهندسی عمران که هر مهندسی باید با آن‌ها آشنا باشد می پردازیم تا بدین ترتیب بتوانید درآمد بیشتری کسب کنید و در حوزه کاری خود به روز باقی بمانید.

⌛ آخرین به روز رسانی: 13 تیر 1403

📕 تغییرات به روز رسانی: انتشار جدید

با مطالعه این مقاله جامع چه می آموزیم؟

• 1. تاریخچه پیدایش نرم افزارهای مهندسی عمران
• 2. معرفی نرم افزارهای پرکاربرد مهندسی عمران
  • 1.2. نرم افزارهای عمرانی شرکت CSI
    • 1.1.2. نرم افزار (ETABS (Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems.
    • 2.1.2. نرم افزار SAFE (Slab Analysis by the Finite Element Method)
    • 3.1.2. نرم افزار SAP2000.
    • 4.1.2. نرم افزار CSiBridge.
    • 5.1.2. نرم افزار CSiDetails.
    • 6.1.2. نرم افزار Perform 3D
  • 2.2. نرم افزارهای شرکت Autodesk.
    • 1.2.2. نرم افزار AutoCad.
    • 2.2.2. نرم افزار Revit
    • 3.2.2. نرم افزار Robot
  • 3.2. نرم افزارهای شرکت Seismosoft
  • 4.2. نرم افزارهای شرکت Microsoft
    • 1.4.2. نرم افزار Excel
    • 2.4.2. نرم افزار Microsft Project (MSP)
  • 5.2. نرم افزارهای دیگر مهندسی عمران
    • 1.5.2. نرم افزار Tekla Structure.
    • 2.5.2. نرم افزار GeoStudio.
    • 3.5.2. نرم افزار Plaxis.
    • 4.5.2. نرم افزار Opensees.
    • 5.5.2. نرم افزار IdeaStatiCa.
    • 6.5.2. نرم افزار Matlab (Matrix Laboratory)
• 3. پرسش و پاسخ
• 4. نتیجه گیری

 

email

دریافت فوری هدیه 

نگران نباشید ایمیل هرز برایتان ارسال نمی کنیم. ایمیل شما نزد ما محفوظ است.

1. تاریخچه پیدایش نرم افزارهای مهندسی عمران

در دهه 1960 میلادی با ابداع نخستین کامپیوترها و راه‌اندازی سیستم‌های شبکه، میل به سپردن امور محاسباتی و طراحی به این ساخته‌های بشر در مهندسین بوجود آمد. در حالیکه قبل از آن برای ترسیم یک پلان یا محاسبات سازه‌‌ای روزها و ماه‌ها مدت نیاز بود، حال امکان این وجود داشت که به‌وسیله دستوراتی که به نرم‌افزارها داده می‌شود به سهولت پاسخ یک سازه را دریافت نمود.

شروع کار نرم‌افزارهای مهندسی در همان دهه 60 میلادی توسط یک شرکت آمریکایی فعال در حوزه کامپیوتر بنام Autodesk با طراحی یک نرم‌افزار بنام CAD (Computer-Aided Design) بود که انقلابی در صنعت مهندسی عمران ایجاد کرد. نرم‌افزاری که می‌توان آن را جد بزرگ اتوکد امروزی دانست! این نرم‌افزار در ابتدا فاقد محیط سه‌بعدی بود و بایستی با کدنویسی دستورات را اجرا می‌کرد. ظهور CAD پایه و اساسی برای شرکت‌های مختلف نرم‌افزاری به جهت تولیدات جدید شد.

کمپانی مطرح CSI (Computers and Structures) به‌عنوان یکی از اولین مبدعین طراحی سازه از طریق نرم‌افزار، در سال 1975 در کالیفرنیا آمریکا شروع به‌کار کرد و همچنان هم با محصولاتی همچون SAP2000، ETABS و SAFE معروف‌ترین نام تجاری طراحی سازه در کشور ماست. همچنین از سال 1977 نرم‌افزار Geostudio که یکی از نرم‌افزارهای شرکت seequent در کنار PLAXIS به شمار می‌رود، جزو مهم‌ترین ابزارهای مهندسین ژئوتکنیک در طراحی و پژوهش در حوزه خاک و پی است.

پس از ورود به قرن 21 نیز برخی شرکت‌ها از جمله seismosoft با تولیداتی تونسته‌اند در حوزه سازه و زلزله در دل مهندسین جا باز کنند و همچنان هم با رشد تصاعدی در حوزه تکنولوژی روزبه‌روز با معرفی نرم‌افزارهای جدید و آپدیت‌های کاربردی طراحی و پژوهش در حوزه مهندسی عمران جذاب‌تر می‌شود.

2. معرفی نرم افزارهای کاربردی رشته عمران

1.2. نرم‌افزارهای شرکت CSI

شرکت CSI در سال 1975 در کالیفرنیا آمریکا تاسیس شد و در حال حاضر در شهر نیویورک این کشور واقع است. عمده فعالیت این شرکت در خصوص طراحی و توسعه نرم‌افزارهای حوزه طراحی سازه، پل و فونداسیون است. از مهمترین سازه‌هایی که به‌وسیله نرم‌افزارهای این شرکت طراحی شده‌اند، می‌توان به برج خلیفه در شهر دوبی واقع در کشور امارات متحده عربی، برج تایپه 101 تایوان، مرکز تجاری نیویورک آمریکا و ورزشگاه آشیانه پرنده پکن در چین اشاره کرد. در حال حاضر نرم‌افزارهای این شرکت در کشور ما بیشترین کاربرد را در حوزه طراحی سازه دارد. در ادامه با تعدادی از این محصولات آشنا خواهیم شد.

1.1.2. نرم افزار ایتبس (ETABS)

نرم افزار ایتبس یک نرم افزار تخصصی در زمینه مدل‌سازی، تحلیل و طراحی ساختمان‌های چندطبقه است. این نرم افزار، از گسترش و محبوبیت بسیار بالایی نزد دانشجویان و مهندسان عمران برخوردار است. به دلیل بهره‌مندی از روش‌های تحلیلی قابل اطمینان و طراحی بر اساس استانداردهای معتبر، نرم افزار ETABS به عنوان یکی از نرم افزارهای مورد تایید سازمان نظام مهندسی برای چک لیست طراحی سازه در نظر گرفته می‌شود.

همچنین در بخش‌های مختلف مهندسی سازه نظیر تحلیل استاتیک و دینامیک، تعیین ظرفیت باربری، ترسیم پلان‌ها و نماهای جانبی، تحلیل و طراحی دیوار برشی و قاب خمشی و به طور کلی، تمام جنبه‌های مختلف مربوط به مدل‌سازی، تحلیل و طراحی سازه‌های بتنی و سازه‌های فولادی کاربرد دارد. ابتدایی‌ترین نسخه آن در سال 1984 ارائه گردید و پس از آن نسخه‌های این برنامه در دهه ۱۹۹۰ میلادی به نام ایتبس ۹۰ و ایتبس ۲۰۰۰ معروف بود. محیط گرافیکی نرم‌افزار از ایتبس ۲۰۰۰ پدیدار شد.

نسخه‌های بعدی با توجه به سال تولیدشان نام‌گذاری شدند، یعنی در ورژن‌های ۶، ۷، ۸ و ۹ و پس از آن مهم‌ترین نسخه‌هایی که کشور ما از آن‌ها استفاده شد ایتبس 2016، 2018 و 2019 می‌یاشد. در این خصوص می‌توان گفت پس از ایتبس ورژن 9.7 که یکی از تأثیرگذارترین نسخه‌ها بود، تکامل محیط گرافیکی و رابط کاربری مناسب تا نسخه 2016 به‌شدت محسوس است، به گونه‌ای که هم‌اکنون در بسیاری از دفاتر فنی با توجه به تطابق استانداردهای کشور ایران با آمریکا نسخه 2016 همچنان مورد استفاده است.

از معتبرترین استانداردهای قابل‌استفاده در نرم‌افزار ایتبس می‌توان به استاندارد مؤسسه بتن آمریکا (ACI)، استاندارد انجمن سازه‌های فولادی آمریکا (AISC)و استاندارد اتحادیه اروپا (Eurocode) اشاره کرد.

شکل 1- محیط نرم‌افزار ایتبس

شکل 2- ایتبس، از طراحی تا اجرا

2.1.2. نرم‌افزار سیف (SAFE)

SAFE یکی از نرم‌افزارهای مهم و قدرتمند در مهندسی عمران است که برای مدل‌سازی، تحلیل و طراحی فونداسیون و دال‌های بتنی استفاده می‌شود. استفاده از استانداردهای بین‌المللی و معتبر در نرم‌افزار SAFE، اعتبار بالایی به نتایج حاصل از آن می‌بخشد.

استفاده از SAFE به مهندسان امکان می‌دهد تا با استفاده از روش المان محدود، فونداسیون و دال بتنی را با دقت بالا مدل‌سازی و تحلیل کنند. کاربران می‌توانند به‌راحتی از امکان ارتباط میان نرم‌افزارETABS و نرم‌افزار SAFE استفاده کنند. روال مرسوم اینگونه است که پس از اتمام طراحی سازه در ایتبس، خروجی آن به SAFE منتقل شده و بر اساس سازه طراحی‌شده طراحی فونداسیون انجام می‌شود. همچنین طراحی دال‌ها و شمع‌ها نیز به‌صورت جداگانه از طریق SAFE امکان‌پذیر است.

شکل 3- محیط نرم‌افزار سیف

شکل 4- محیط نرم‌افزار سیف

3.1.2. نرم‌افزار سپ (SAP2000)

این نرم افزار یکی از محبوب ترین نرم افزار های شرکت CSi است که حدود 40 سال است که از عرضه آن می‌گذرد. این برنامه آخرین و قوی‌ترین نسل از سری برنامه‌های تحلیل سازه‌ها می‌باشد. SAP2000 قادر به تحلیل استاتیکی و دینامیکی، تحلیل بار زنده برای پل‌ها، تحلیل خطی و غیر خطی، تحلیل و طراحی المان‌های سازه‌ای مختلف است. در مقایسه با دیگر نرم‌افزارهای عمرانی و مربوط به سازه، SAP2000 دارای یکی از بهترین رابط‌های کاربری بوده و یکی از آسان‌ترین نرم‌افزارهای این حوزه برای یادگیری نیز محسوب می‌شود.

دید پویاتر و ملموس‌تر از اثر بارگذاری‌های مختلف بر سازه و عناصر آن در نرم افزار SAP 2000، نقطه قوت این نرم‌افزار محبوب می‌باشد. وجه تمایز یک نرم‌افزار تخصصی معتبر با دیگر نرم‌افزارها، گستردگی استانداردهایی است که از آن پشتیبانی می‌کند. این نرم‌افزار تقریبا تمامی آیین‌نامه‌های موجود اسکلت فولادی، بتنی و حتی آلومینیومی را در دل خود جای داده است.

❓تفاوت نرم‌افزار ایتبس و سپ در چیست؟

محیط کاربری این نرم‌افزار با توجه به شرکت سازنده‌اش بسیار شبیه به ایتبس بوده اما با اینکه هر دو کارایی تقریبا یکسانی دارند، تفاوت‌هایی میان ETABS و SAP2000 وجود دارد.

نرم‌افزار ETABS از موتور تحلیلی خودش با عنوان ETABS Analysis Engine استفاده می‌کند که مختص تحلیل لرزه‌ای است، اما SAP2000 از موتوری بنام SAPFire Analysis Engine بهره می‌برد که بر اساس روش‌های اجزا محدود تحلیل را انجام می‌دهد.

همچنینSAP2000 امکانات گسترده‌تری برای طراحی سازه‌های بتن آرمه و فولادی ارائه می‌دهد. در مقابل،ETABS به عنوان یک نرم‌افزار مخصوص سازه‌های ساختمانی، برای طراحی سازه‌های ساختمانی مانند برج‌ها و پل‌ها قابلیت‌های بیشتری دارد.

به‌طور کلی می‌توان گفت ETABS یک نرم‌‌افزار با هدف خاص (مدل‌سازی، تحلیل و طراحی سازه های فولادی و بتن‌آرمه ) است که ابزار دقیقی را نیز برای مهندسین در این زمینه فراهم کرده، اما SAP2000 یک نرم‌افزار با یک هدف کلی (مدل‌سازی، تحلیل و طراحی) هر نوعی از سازه (تا جایی که محدودیت‌های نرم‌افزار اجازه می‌دهد) می‌باشد.

شکل 5- نرم‌افزار SAP2000

شکل 6- محیط نرم‌افزار SAP2000

4.1.2. نرم افزار CSiBridge

CSi Bridge یکی از نرم‌افزارهای تخصصی مهندسی عمران و شرکت CSi در حوزه تحلیل و طراحی اجزای مختلف پل است. این نرم‌افزار، امکان مدل‌سازی و طراحی پل‌های مختلف مانند پل معلق، کابلی، آزادراهی و دیگر سازه‌های مورد استفاده برای کاربری‌هایی نظیر عبور از روی آب، اتصال نقاط صعب‌العبور و توسعه زیرساخت‌های حمل و نقل را فراهم می‌کند. CSiBridge از یک رویکرد پارامتری شیء‌گرا برای مدل‌سازی و تحلیل سیستم‌های پل بهره می‌برد.

این روش، به طراحان اجازه می‌دهد تا هر یک از اجزای پل نظیر روسازه، زیرسازه، پایه، فونداسیون و غیره را به‌صورت مجموعه‌ای از اشیا در محیط نرم‌افزار تعریف کنند. در این نرم‌افزار به‌وسیله استاندارد AASHTO LRFD و مدل‌سازی پارامتریک با کمک موتور تحلیلی SAPFire Analysis Engine می‌توان در کنار طراحی کنترل‌هایی از قبیل خزش و انقباض، خیز، تغییرشکل‌های خطی و غیرخطی، همینطور تغییرشکل‌های دینامیکی و استاتیکی و نیز کنترل کمانش را نیز انجام داد.

شکل 7- محیط نرم‌افزار CSiBridge

5.1.2. نرم‌افزار CSiDetails

مهندسانی که در زمینه طراحی سازه‌ فعالیت می‌نمایند، همواره در طراحی جزئیات آرماتوربندی سازه‌های بتنی و تیپ‌بندی تیر و ستون های فولادی و ترسیم نقشه‌های اجرایی آن‌ها با مشکلات زیادی مواجه هستند، چرا که انجام این مراحل، فرآیندی است بسیار زمانگیر و خسته‌کننده که احتمال بروز خطاهای انسانی نیز به‌علت کثرت خروجی‌ها همواره وجود دارد. از این رو ایده ساخت نرم‌افزاری که در بالاترین سطح تعامل با کاربر بتواند جزئیات آرماتوربندی ساختمان‌های بتنی را به‌صورت خودکار و با بیشترین دقت محاسبه نماید، به مرور شکل گرفت.

همین احساس نیاز به جرقه‌ای برای تولید نرم‌افزار CSiDetails مبدل گردید. این نرم‌افزار برای گرفتن خروجی داده‌های ETABS به جهت ترسیم نقشه‌های اجرایی سازه می‌باشد. در واقع CSiDetails با استفاده از موتور تحلیلی خود، اطلاعات وارده از ETABS را آنالیز کرده و سپس به‌صورت خودکار آن‌ها را تبدیل به نماها و ترسیماتی می‌کند که می‌تواند پایه‌ای بر نقشه‌های اجرایی ساختمان باشد. البته که CSiDetails در کشور ما به‌علت نوع خروجی و همچنین عدم تطابق ترسیمات با نقشه‌های عرف از محبوبیت بالایی برخوردار نیست و نرم‌افزارهایی مثل ETABSMate مورد استقبال مهندسین قرار دارند.

شکل 8- محیط نرم‌افزار CSiDetails

6.1.2. نرم‌افزار Perform 3D

این نرم‌افزار یکی از بهترین‌ها در حوزه تحلیل و ارزیابی عملکرد غیرخطی سازه‌هاست. در این نرم‌افزار می‌توان اقدام به مدل‌سازی دوبعدی و سه‌بعدی سازه‌ها نمود و از آن در ارزیابی آسیب‌پذیری و مقاوم‌سازی انواع سازه‌ها استفاده کرد. این برنامه دارای محیط گرافیکی مطلوبی می‌باشد که کاربر را قادر می‌سازد به آسانی نسبت به مدل‌سازی و بارگذاری سازه اقدام نماید.

از جمله برتری‌های این برنامه نسبت به برنامه‌های تحلیل غیرخطی می‌توان به عدم محدودیت در مدل‌سازی تعداد اعضا، تحت ویندوز بودن و داشتن محیط گرافیکی مطلوب، سازگاری با دستورالعمل‌های بهسازی Fema (FederalEmergency Management Agency) اشاره نمود.

در این برنامه امکان مدل‌سازی المان‌های تیر، ستون، بادبند، ناحیه اتصال تیر و ستون، میان‌قاب مصالح بنایی، دیوار برشی، دال کف، میراگر ویسکوز، جداساز لرزه‌ای، انواع مفاصل پلاستیک با اندرکنش های مختلف و…. وجود دارد.

از بزرگترین مزایای این برنامه می‌توان به سرعت بالای آن در انجام تحلیل‌های غیرخطی اشاره نمود. از مهم‌ترین دغدغه‌های مهندسین در هنگام تحلیل غیرخطی با استفاده از برنامه‌ای از جمله SAP2000 وقت‌گیر بودن تحلیل غیرخطی می‌باشد. همین سرعت بالای تحلیل‌های غیرخطی در کنار رابط کاربری مناسب به جهت مدل‌سازی تعداد بالایی از المان‌های سازه‌ای باعث شده تا Perform 3D از محبوبیت بالایی در بین مهندسین برخوردار باشد.

2.2. نرم افزارهای عمرانی شرکت Autodesk

Autodesk یک شرکت رایانه‌ای آمریکایی است که در زمینه ساخت و توسعه نرم‌افزارهای سه‌بعدی‌سازی و شبیه‌سازی رایانه‌ای فعالیت می‌کند. از جمله نرم‌افزارهای این شرکت می‌توان به 3DMax، AutoCad ، Revit و Civil3D اشاره کرد. این شرکت در سال ۱۹۸۲ توسط جان واکر که از توسعه‌دهندگان نرم‌افزار AutoCad بوده‌است، بنیان‌گذاری شد.

هدف و به نوعی شعار این شرکت “طراحی به کمک رایانه” است که مخفف آن CAD است. با اینکه اغلب این شرکت را با نرم‌افزار AutoCad می‌شناسند، اما هم‌اکنون دورنما و اهداف آن فرای حوزه مهندسی رفته و به یکی از غول‌های دنیا در زمینه صنایع، رسانه، آموزش و صنعت سرگرمی تبدیل شده است. حال قصد داریم با تعدادی از نرم‌افزارهای مهم این شرکت آشنا شویم.

شکل 9- لوگوی شرکت Autodesk

1.2.2. نرم‌افزار اتوکد AutoCad

میتوان گفت نرم افزار اتوکد پایه و اساس یادگیری نرم‌افزارهای مهندسی برای مهندسی عمران و معماری است. اتوکد نرم افزاری است که معمولاً به منظور ترسیم و ویرایش نقشه‌ها و طرح‌های دو بعدی و سه بعدی در حوزه‌های معماری، عمران، مکانیک و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربری آسان، سرعت بالای ترسیم و دقت فوق‌العاده از دلایل اصلی محبوبیت این نرم افزار در حوزه‌های یاد شده است.

امکان طراحی دو بعدی و سه بعدی، ویرایش سریع و آسان، دقت بسیار بالا، عملکرد بهینه، کاربری گسترده، انعطاف‌پذیری، ابزارهای متعدد و یادگیری آسان را می‌توان به عنوان اصلی‌ترین قابلیت‌ها و ویژگی‌های اتوکد در نظر گرفت. همچنین از مهمترین امکانات آن رندر گرفتن با کیفیت و ایجاد طرح‌های بصری است. گرچه با وجود نرم‌افزار قدرتمندی مثل Revit در کشورما ترسیم‌های سه‌بعدی با AutoCad صورت نمی‌پذیرد.

یکی از خصوصیات بسیار کاربردی این نرم‌افزار رابط کاربری آن است که گونه‌ای است که کاربر می‌تواند هم با استفاده از کلیک بر روی آیکون‌های گرافیکی و هم با تایپ دستورات در نوار خط فرمان، ابزارها، عملکردها و تنظیمات مورد نیاز خود را فراخوانی کند. برای مهندسین عمران و معماری اما همچنان AutoCad بهترین ابزار برای ترسیم و و خواندن نقشه‌های فاز ۱ تا اجرایی سازه‌هاست.

شکل 10- محیط نرم‌افزار اتوکد در نقشه‌های معماری

شکل 11- محیط نرم‌افزار اتوکد

2.2.2. نرم‌افزار رویت (Revit)

نرم افزار رویت که از ریشه Revitalization به معنای حیات‌بخش گرفته شده، یکی دیگر از نرم‌‌افزارهای طراحی ساختمان و معماری است که توسط شرکت Autodeskتوسعه داده شده است. این نرم افزار در سال ۲۰۰۰ توسط شرکت Charles River Software ایجاد شد. این شرکت در سال ۲۰۰۲ توسط Autodeskخریداری و Revit به‌عنوان یکی از محصولات اصلی آن در زمینه مدل‌سازی ساختمان شناخته شد.

Revit اجازه می‌دهد تا مهندسان و معماران ساختمان، به کمک مدل‌سازی اطلاعات ساختمان(BIM) به طور سه بعدی نقشه‌های ساختمانی و مدل‌های سازه‌ای، مکانیکی، برقی و تأسیساتی (MEP) را طراحی کرده و مدیریت پروژه‌های ساختمانی خود را بهبود بخشند.

Revit در چهار نسخه structure، mep، architecture و construction مورد استفاده قرار می‌گیرد. ابزارها و قابلیت‌های کاربردی رویت باعث محبوبیت روزافزون و تبدیل شدن آن به یک استاندارد غیر رسمی برای مدل‌سازی اطلاعات ساختمان شده و همچنین مدل‌سازی سه‌بعدی و رندر گرفتن نیز مبدل به یکی از مهمترین کاربردهای این نرم‌افزار در کشور ما و در بین مهندسین شده است. یکی دیگر از کاربردهای مهم Revit برای مهندسان عمران، متره و برآورد عملیات‌های مختلف ساختمانی مثل حجم بتن‌ریزی، میلگردگذاری، دیوار چینی‌، تخمین انواع مصالح و… با توجه به رابط کاربری راحت و مناسب آن می‌باشد.

شکل 12- مدلسازی جزییات در نرم‌افزار رویت

شکل 13- مدلسازی جزییات نماها در رویت

شکل 14- مدلسازی جزییات سازه‌ای در رویت که جزو نرم‌افزارهای حوزه BIM محسوب می‌شود

3.2.2. نرم‌افزار Robot

نرم افزار Robot Structural Analysis Professional با نام قدیمی Robot Millennium که در سال 2009 اولین نسخه آن منتشر شد، از نرم‌افزارهای حوزه طراحی سازه است. در رابطه با قابلیت‌های متنوع این نرم‌افزار باید گفت که در ابتدای کار با این نرم‌افزار، با 16 محیط کاری روبرو می‌شوید که هر کدام امکان مدل‌سازی، تحلیل و طراحی هر نوع المان سازه‌ای از قبیل بتنی،‌ فولادی، دال، شناژ، خرپا، سازه‌های حجمی و غیره را ارائه می‌دهد. امکانات این نرم‌افزار نسبت به ETABS و SAFE بیشتر بوده اما در ایران مورد اقبال چندانی قرار نگرفته است.

شکل 15- خروجی اکسل تحلیل نرم‌افزار روبوت

3.2. نرم‌افزارهای شرکت Seismosoft

شرکت Seismosoft در سال ۲۰۰۲ با هدف کمک به جامعه مهندسان زلزله با دسترسی به ابزارهای تحلیلی قدرتمند و گسترده تأسیس شد و اکنون به‌عنوان یک شرکت پیشرو در این زمینه شناخته می‌شود. این شرکت که هم‌اکنون در ایتالیا واقع است، تمرکز خود را تنها به مهندسی زلزله معطوف نموده و با داشتن یک کادر مجرب، از توسعه‌دهنگان بنام نرم‌افزارهای حوزه زلزله می‌باشد. در ادامه به‌صورت مختصر با نر‌م‌افزارهای این شرکت آشنا خواهیم شد.

شکل 16- محصولات شرکت سایزموسافت

4.2. نرم افزارهای پر کاربرد شرکت Microsoft

1.4.2. نرم‌افزار Excel

یک مهندس عمران گاهی با تعداد زیادی داده که اغلب عددی هستند مواجه است که اغلب تحلیل داده‌ها نیازمند محاسبات و کارهای عددی تکراری است. با استفاده از نرم‌افزار Excel می‌توان این فرایند را با استفاده از تکنیک فرمول‌نویسی ساده نمود. موضوعاتی همچون متره و برآورد، مدیریت پروژه، محاسبات دستی، حمل و نقل و… از مواردی است که می‌توان از این نرم‌افزار پرکاربرد شرکت مایکروسافت که حدود 35 سال از عمر آن می‌گذرد استفاده کرد. همچنین این نرم‌افزار در تحلیل و محاسبات داده‌های خروجی از ETABS و SAFE نیز کاربرد دارد و به‌شدت زمان مفید تا رسیدن به نقشه‌های اجرایی در پروسه ایجاد یک پروژه را کاهش می‌دهد.

شکل 17- کاربرد اکسل در متره و برآورد

* اگر به یادگیری نرم‌افزار اکسل علاقه‌مندید، به دوره آموزش Excel برای دفاتر فنی سبزسازه مراجعه کنید.

2.4.2. نرم‌افزار Microsft Project (MSP)

این نرم‌افزار برای اولین بار در سال 1984 برای سیستم عامل DOS معرفی شد و پس از آن تبدیل به یکی از مهم‌ترین ابزارهای مدیریت پروژه گردید. قابلیت ادغام و شباهت آن با دیگر نرم‌افزارهای آفیس، مسبب رابط کاربری مناسب برای همه شد تا به‌وسیله آن بتوانند به ساده ترین شیوه ممکن زمان اجرا و تکمیل کلیه فعالیت‌های پروژه را تخمین بزنند و از اجرا و تحویل به موقع پروژه اطمینان حاصل نمایند. تعریف ساختار شکست، شبکه فعالیت‌ها، منابع، فعالیت‌های دوره‌ای، شبکه‌های پرت (PERT) و بسیاری از موارد مدیریت پروژه از امکانات MSP می‌باشد.

شکل 18- محیط نرم‌افزار MSP (نمودار گانت)

5.2. سایر نرم افزارهای کاربردی مهندسی عمران

1.5.2. نرم‌افزار تکلا استراکچرز

Tekla Structures یکی از معروف‌ترین نرم‌افزار‌هاست که هر مهندس عمرانی باید کار با آن را بلد باشد. این نرم‌افزار به کاربران امکان می‌دهد تا هر سازه‌‌ای که طراحی شده را قبل از مرحله اجرا مدل‌سازی کنند. قبل از ساخت هر سازه با استفاده از نرم‌افزار‌های طراحی مانندEtabs سازه طراحی و بررسی می‌شود و نقشه‌ها برای کارفرما آماده می‌گردد، اما مشکل اینجاست که این نقشه‌ها از دقت کمی برخوردارند و برای ساخت قابل استناد نیستند، زیرا در این‌گونه نقشه‌ها تناژ دقیق سازه، تعداد پیچ و مهره، مقدار مصالح و به‌طور کلی اطلاعات دقیق مورد نیاز برای ساخت موجود نیست.

در این حالت پیمانکار باید مصالح مورد نیاز را از روی نقشه محاسبه کند که به‌علت دقیق نبودن آن باعث هدر رفتن بودجه می‌شود. اما مهندسان با نرم‌افزار Tekla می‌توانند هر سازه‌ای که بخواهند را با تمامی جزئیات مانند تیر، ستون، مهاربند، سقف، اتصالات و… را به‌صورت دقیق مدل‌سازی کنند. از دیگر کاربردهای آن می‌توان به مدل‌سازی سوله، تهیه نقشه‌های شاپ، متره و برآورد دقیق اشاره کرد.

Tekla از نرم‌افزارهای حوزه BIM نیز به شمار می‌رود که رقیب سرسختی برای Revit محسوب می‌شود. البته که تفاوت‌هایی نیز با هم دارند. می‌توان گفت تفاوت اصلی بین این دو در زمینه تمرکز نرم افزارهاست. Revit به‌عنوان یک نرم افزار BIM، برای مدل‌سازی و تحلیل اولیه سازه‌ها مناسب است، در حالی که Tekla اغلب برای مدل‌سازی و تحلیل سازه‌های فولادی و جزئیات تولید آن‌ها طراحی شده است. همچنین، Tekla از قابلیت‌های پیشرفته‌تری برای مدل‌سازی اتصالات فولادی پیچیده برخوردار است.

شکل 19- مدل‌سازی سه‌بعدی‌ تمام جزییات سازه در Tekla

2.5.2. نرم‌افزار GeoStudio

این نرم‌افزار از جمله نرم‌افزارهای کاربردی دو بعدی در مهندسی ژئوتکنیک است. امکان محاسبه مدل‌سازی پایداری شیب‌ها، جریان هوا و نشست آب‌های زیرزمینی از امکانات GeoStudioمی‌باشد. در GeoStudio کاربر قادر است هندسه مورد نظر خود را به‌صورت مستقیم ترسیم کرده و یا آن‌را در قالب فایل‌های اتوکد وارد کند. ابزارهای بصری بسیار قوی و امکان تدوین داده‌های خروجی در اکسل، کارکردن با این نرم‌افزار را بسیار آسان کرده‌اند. GeoStudio تفاوت‌های پارامتریک خاک در جهت‌های مختلف و همچنین عناصر مسلح‌کننده خاک مثل انکراژ، نیلینگ و ژئوگرید را نیز پوشش می‌دهد.

شکل 20- آنالیز پایداری شیروانی در GeoStudio

3.5.2. نرم‌افزار Plaxis

نرم‌افزار Plaxis یکی از بهترین برنامه‌های مدل‌سازی است که بر اساس روش المان محدود طراحی شده است. Plaxis که به سفارش سازمان مدیریت منابع آبی هلند ساخته شده است، امروزه در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. Plaxis قادر است رفتار غیر خطی و وابسته به زمان خاک را به کمک مدل‌های رفتاری پیشرفته شبیه‌سازی کند.

تحلیل سازه‌هایی مانند تونل، خاکریز، گودبرداری‌ها، فونداسیون و معادن نیز با استفاده از این برنامه امکان‌پذیر است. نرم‌افزار Plaxis در دو نسخه دوبعدی و سه‌بعدی عرضه شده است که نسخه دو بعدی آن کاربردهایی مثل تحلیل پایداری، مدل‌سازی تحکیم و شرایط مرزی آب را دارد و نسخه سه‌‌بعدی آن دارای دو نسخه متفاوت Foundation و Tunnel بوده که به ترتیب جهت آنالیز پی‌ها و تونل‌ها از آن‌ها استفاده می‌شود.

شکل 21- آنالیز عددی سه‌بعدی و مدل‌سازی شمع‌ها در Plaxis

4.5.2. نرم‌افزار Opensees

Opensees یک نرم‌افزار کُدباز و رایگان است که با استفاده از روش اجزا محدود به تحلیل انواع سازه‌ها می پردازد. از آنجایی که این نرم‌افزار کد‌باز می‌باشد، محققین می‌توانند مصالح و دستورهای جدید را به کتابخانه این نرم‌افزار اضافه کنند و رایگان بودن این نرم‌افزار موجب می‌شود که به راحتی بتوان در مقالات معتبر جهانی از آن بدون نیاز به پرداخت هزینه استفاده نمود. مدل‌سازی انواع سازه‌های ساختمانی، مدلسازی دوبعدی و سه‌بعدی خاک، تحلیل استاتیکی غیرخطی، مدلسازی انتقال حرارت، تحلیل قابلیت اعتماد، بهینه‌سازی و ارتباط با زبان‌های کدنویسی همچون متلب و پایتون جهت مدل‌سازی از قابلیت‌های opensees است.

شکل 22- ارتباط Opensees با زبان‌های پایتون و TCL در مدل‌سازی، آنالیز و خروجی داده‌ها

5.5.2. نرم‌افزار IdeaStatiCa

با وجود اینکه نرم افزارهای کامپیوتری مختلفی برای طراحی سازه ها ارائه شده است، ولی برای طراحی اتصالات، معمولا همه مهندسین از روش دستی، تقریبی یا نرم افزارهای تحت اکسل و… استفاده می کنند. اما در سال 2009 نرم افزار IDEA StatiCa با ارائه ابزارهای قدرتمند و رابط کاربری ساده، انقلابی در دنیای طراحی اتصالات ایجاد کرد.

این نرم‌افزار به مهندسان امکان می‌دهد تا اتصالات را به سرعت، دقت و با صرفه‌جویی در زمان و هزینه طراحی کنند. IDEA StatiCa قادر است انواع اتصالات فولادی و بتنی را مدل‌سازی، تحلیل و طراحی کند. همچنین امکان لینک‌شدن با ETABS را نیز داشته و خروجی بسیار مناسبی از محاسبات ارائه می‌دهد.

شکل 23- مدل‌سازی و طراحی اتصالات توسط IDEA StatiCa

شکل 24- مدل‌سازی و طراحی اتصالات توسط IDEA StatiCa

اگر می‌خواهید با جزییات کامل این نرم‌افزار آشنا شوید، روی دکمه زیر کلیک کنید.

معرفی نرم افزار آیدیا استاتیکا

6.5.2. نرم‌افزار متلب Matlab

Matlab(Matrix Laboratory) نوعی فضای برنامه‌نویسی است که در دهه 1970 ابداع شد و با توسعه برنامه‌ی آن امروزه به یکی از اصلی‌ترین نرم‌افزارهای برنامه‌نویسی تبدیل شده که توانسته در مهندسی عمران نیز مورد استفاده قرار گیرد. نقش متلب در بهینه‌سازی سازه‌ها از طریق محاسبات پیچیده ریاضی و حل ماتریس‌ها در تحلیل سازه‌ و همچنین ترسیم نمودارها و دیاگرام‌های مختلف را امروزه نمی‌توان انکار کرد.

شکل 25- کاربرد متلب در ترسیم دیاگرام‌ها و نمودارها

اگر به یادگیری این زبان برنامه‌نویسی پرکاربرد در حوزه مهندسی عمران علاقه دارید، بر روی دکمه زیر کلیک کنید:

آموزش نرم افزار متلب

3. پرسش و پاسخ

نتیجه گیری

از مهمترین نرم‌افزارهایی که هر مهندس عمران باید کار با آن‌ها را بلد باشد، می‌توان به نرم‌افزارهای حوزه طراحی مثل ETABS و SAFE، نرم‌افزارهای ترسیمی مثل AutoCad و با توجه به پیشرفت روزافزون حوزه BIM نرم‌افزارهایی مثل Revit و Tekla اشاره کرد. همچنین از اهمیت نرم‌افزارهای دیگر در حوزه تخصصی خودشان (مثل Geostudio و Plaxis در ژئوتکنیک) نمی‌توان غافل شد؛ لذا با عنایت به پیشرفت روزافزون تکنولوژی و رقابتی‌بودن بازار کار عمران، یادگیری نرم‌افزارهای این حوزه از حیاتی‌ترین مهارت‌های هر مهندس عمران می‌باشد.

بنابراین بهتر است روند یادگیری از دوره دانشجویی آغاز شده و به بعد از فارغ‌‌التحصیلی موکول نگردد. در این خصوص سایت سبزسازه آموزش بسیاری از نرم‌افزارهای مذکور را در قالب دوره‌های ویدیویی و وبینارها برای شما مهندسان گرامی فراهم نموده است.

منابع:

1. csiamerica.com
2. autodesk.com
3. seequent.com
4. Microsoft.com
5. Tekla.com
6. Seismosoft.com
7. opensees.berkeley.edu
8. ideastatica.com

• مطلبی میخواهید که نیست ؟ از ما بپرسید تا برایتان محتوا رایگان تولید کنیم!

• ارسال سوال برای تولید محتوا