مقدمه
در عصر حاضر، تبلیغات محیطی به ویژه از طریق سازه های عظیم تبلیغاتی یا بیلبوردها، همچنان جایگاه خود را به عنوان یک رسانه مؤثر حفظ کرده‌اند. بر اساس پیش‌بینی‌ها، سرمایه‌گذاری جهانی در این حوزه از ۳۶.۸ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۲ به ۴۴.۲ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۷ خواهد رسید. طراحی و اجرای ایمن این سازه‌های غول‌پیکر، که عموماً به صورت ستونی و کنسولی ساخته می‌شوند، مستلزم طراحی دقیق و محاسبات فنی است. در این زمینه، نرم‌افزارهای نقشه‌کشی به عنوان ستون فقرات فرآیند طراحی عمل کرده و به مهندسان این امکان را می‌دهند تا علاوه بر ترسیم دقیق نقشه سازه، به محاسبه آهن آلات مورد نیاز سازه تبلیغاتی و سایر مصالح بپردازند، بارهای وارده را به دقت تحلیل کنند و در نهایت، سازه‌ای ایمن و مقرون به صرفه خلق نمایند. این مقاله به بررسی نرم‌افزارهای کلیدی در این حوزه و کاربرد تخصصی آنها در طراحی سازه‌های تبلیغاتی می‌پردازد.
نرم افزارهای محوری در نقشه کشی و طراحی سازه ها
انتخاب نرم‌افزار مناسب، بسته به مرحله و هدف طراحی، از اولین و مهم‌ترین تصمیمات یک مهندس است.
۱- اتوکد (AutoCAD): استاندارد غیررسمی صنعت
اتوکد که از زمان انتشارش در سال ۱۹۸۲ جزء مهم‌ترین نرم‌افزارهای معماری و مهندسی بوده است، به عنوان نرم افزار شماره یک دنیا برای رشته‌های مهندسی عمران و معماری شناخته می‌شود. این نرم‌افزار امکانات گسترده‌ای برای رسم نقشه‌های دو بعدی و سه بعدی فراهم می‌کند.
· کاربرد در سازه های تبلیغاتی: از اتوکد به طور گسترده برای ترسیم نقشه های اجرایی سازه بیلبورد شامل پلان فونداسیون، جزییات اتصالات، ساختار ستون و قاب متعارف استفاده می‌شود. وجود آلبوم‌های نقشه‌های اتوکد آماده برای سازه و فونداسیون بیلبوردهای تبلیغاتی، گواهی بر این کاربرد است. نقشه‌های تولید شده در اتوکد اغلب به عنوان پایه‌ای برای ورود به دیگر نرم‌افزارهای تخصصی‌تر تحلیل سازه عمل می‌کنند.
۲- رویت (Revit) و تحول مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM)
رویت یک نرم‌افزار بسیار قدرتمند است که در گرایش‌های مهندسی ساختمان از جمله معماری، سازه و تاسیسات مورد استفاده قرار می‌گیرد. تمرکز اصلی این نرم‌افزار بر ارائه ابزارهایی برای مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) است.
· کاربرد در سازه های تبلیغاتی: رویت این قابلیت را فراهم می‌سازد که کل سازه بیلبورد به صورت یک مدل پارامتریک سه بعدی ایجاد شود. هرگونه تغییر در ابعاد یا نوع مقاطع فولادی به طور خودکار در تمامی نماها، لیست مصالح و حتی محاسبه آهن آلات مورد نیاز سازه تبلیغاتی منعکس می‌شود. این ویژگی برای بهینه‌سازی و کنترل دقیق میزان مصالح فولادی مصرفی در طول طراحی بسیار حیاتی است.
۳- نرم افزارهای تخصصی تحلیل سازه (SAP, ETABS)
این دسته از نرم‌افزارها برای تحلیل رفتار سازه در برابر بارهای مختلف مانند باد، زلزله و وزن خود سازه به کار می‌روند.
· کاربرد در سازه های تبلیغاتی: این نرم‌افزارها برای تحلیل بار باد بر روی بیلبورد که حیاتی‌ترین بار وارد بر این سازه‌ها محسوب می‌شود، استفاده می‌شوند. مهندس با مدل کردن سازه در این نرم‌افزارها می‌تواند تنش‌های وارده بر تک تک اعضا را بررسی کرده و مناسب‌ترین پروفیل فولادی را انتخاب کند. به عنوان مثال، مدلسازی و بارگذاری یک تابلو تبلیغاتی خرپایی به ابعاد ۳ در ۶ متر در نرم‌افزار SAP انجام می‌شود.
مراحل طراحی و نقشه کشی یک سازه عظیم تبلیغاتی
۱- مرحله اول: طراحی مفهومی و تعیین هندسه سازه
در این مرحله، با توجه به مکان استقرار، ابعاد صفحه تبلیغاتی و ملاحظات زیبایی‌شناختی، شکل کلی سازه (ستونی منوپل یا پایه خرپایی) تعیین می‌شود. نرم‌افزارهایی مانند اسکچ‌آپ (SketchUp) یا رویت برای ایجاد مدل‌های مفهومی اولیه سریع مفید هستند.
۲- مرحله دوم: مدلسازی دقیق و تهیه نقشه های اجرایی
پس از تثبیت طرح مفهومی، مدل دقیق سازه در نرم‌افزاری مانند اتوکد یا رویت ایجاد می‌گردد. در این مرحله است که جزییات اجرایی اتوکد از جمله انواع اتصالات جوشی، پیچ و مهره‌ای، برش‌گیرها (پرلین) برای سقف و جزئیات فونداسیون به دقت ترسیم می‌شوند. خروجی این مرحله، مجموعه‌ای کامل از نقشه‌های فاز ۲ سازه است که راهنمای اجرای پروژه خواهد بود.
۳- مرحله سوم: تحلیل بار و انتخاب مقطع
این مرحله هسته محاسباتی طراحی را تشکیل می‌دهد. مدل ایجاد شده به نرم‌افزارهای تحلیل سازه مانند SAP یا ETABS منتقل شده و تحت بارگذاری قرار می‌گیرد.
· تحلیل بار باد: بار باد به عنوان بحرانی‌ترین نیرو بر اساس استانداردهایی مانند EN1991-1-4 محاسبه می‌شود. این تحلیل شامل محاسبه فشار مبنای باد (مثلاً ۵۰ دکانیوتن بر متر مربع برای شهر بوشهر)، ضریب توپوگرافی، ضریب آشفتگی و در نهایت محاسبه فشار سرعت باد و نیروی کلی باد وارد بر سازه است. برای یک بیلبورد ۱۰ در ۳ متری، این نیرو می‌تواند به بیش از ۸۶ کیلونیوتن برسد.
· تحلیل بار مرده: این بار شامل وزن تمامی اجزای سازه از جمله مقاطع فولادی، ورق‌های پوشش دهنده و سیستم روشنایی می‌شود.
۴- مرحله چهارم: برآورد دقیق مصالح و بهینه سازی
پس از تحلیل و طراحی مقاطع، نوبت به محاسبه آهن آلات مورد نیاز سازه تبلیغاتی و سایر مصالح می‌رسد. نرم‌افزارهای BIM مانند رویت به صورت خودکار و بر اساس مدل سه بعدی، لیست مقادیر (Bill of Quantities) تولید می‌کنند که وزن تقریبی فولاد مصرفی را نشان می‌دهد. برای محاسبات سریع و تقریبی نیز می‌توان از روش‌های سرانگشتی استفاده کرد. به طور مثال، وزن اسکلت فلزی با مهاربندی هم مرکز بین ۵۰ تا ۷۰ کیلوگرم بر متر مربع برآورد می‌شود.
محاسبه آهن آلات مورد نیاز سازه تبلیغاتی
محاسبه آهن آلات مورد نیاز سازه تبلیغاتی یکی از حساسترین و اقتصادی‌ترین بخش‌های طراحی است که تأثیر مستقیمی بر بودجه و استحکام پروژه دارد. برای انجام این محاسبه، روش‌های مختلفی وجود دارد:
روش اول: محاسبات دقیق به کمک جدول اشتال
پس از تعیین مقاطع هر عضو (ستون، تیر، مهار) در فرآیند طراحی، طول هر عضو از روی نقشه‌های اجرایی استخراج می‌شود. سپس با مراجعه به جدول اشتال که وزن واحد طول هر پروفیل فولادی (مانند تیرآهن IPE، قوطی پروفیل و ناودانی) در آن درج شده، وزن هر عضو محاسبه می‌گردد. برای مثال، وزن یک تیرآهن IPE20 به طول ۱۲ متر از حاصل ضرب ۱۲ در ۲۲.۴ (وزن هر متر بر حسب کیلوگرم از جدول اشتال) به دست می‌آید که برابر با ۲۶۸.۸ کیلوگرم خواهد بود. در نهایت، وزن کل با جمع کردن وزن تمامی اعضا حاصل می‌شود.
روش دوم: برآورد سرانگشتی
در مراحل اولیه طراحی یا برای برآوردهای سریع، از اعداد تجربی استفاده می‌شود. این اعداد بر حسب کیلوگرم بر متر مربع سطح زیربنای پروژه بیان می‌شوند. برای سازه‌های سبک مانند برخی بیلبوردها، این مقدار می‌تواند در محدوده‌ای مشخص قرار گیرد. این روش اگرچه سریع است، اما دقت محاسبات مستقیم را ندارد و نمی‌تواند جایگزین آن شود.
جمع بندی و نتیجه گیری
استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی نقشه‌کشی و تحلیل سازه، امروزه نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت انکارناپذیر برای طراحی ایمن و اقتصادی سازه‌های عظیم تبلیغاتی است. این نرم‌افزارها، زنجیره‌ای کامل از طراحی مفهومی تا اجرا را پوشش می‌دهند. فرآیند طراحی با نرم‌افزارهای مدلسازی مانند اتوکد و رویت آغاز می‌شود، در نرم‌افزارهای تحلیل سازه مانند SAP به اوج دقت خود در محاسبات می‌رسد و در نهایت، با خروجی گرفتن از نرم‌افزارهای BIM، به محاسبه آهن آلات مورد نیاز سازه تبلیغاتی و برآورد دقیق هزینه‌ها منجر می‌گردد. تلفیق این ابزارهای قدرتمند با دانش و تجربه مهندسی، تضمین‌کننده ساخت سازه‌هایی است که نه تنها پیام بازرگانی را به مخاطب می‌رسانند، بلکه برای decades به عنوان نمادی از ایمنی و پایداری در شهرها و جاده‌ها استوار خواهند ماند.
