آموزش نرم افزارهای مهندسی عمران – معرفی ۷ نرم افزار کاربردی + ویژگی ها و بهترین منابع یادگیری
مهندسی عمران را می‌توان یکی از گسترده‌ترین رشته‌های دانشگاهی دانست. زمانی که از فعالیت‌های یک رشته مهندس عمران صحبت می‌کنیم، عموم افراد به یاد ساخت و سازهای ساختمانی و راهسازی می‌افتند. اما خوب است بدانید که رشته عمران محدود به همین گرایش‌ها نیست و در زمینه‌های مختلفی از قبیل مهندسی سواحل و بنادر، محیط زیست، حمل و نقل و ترافیک، محیط زیست، خطوط راه آهن، پدافند غیر عامل، آب و سازه‌های هیدرولیکی مانند سدها و سرریزها و بسیاری گرایش‌های دیگر توسعه یافته است.ما در این مقاله به آموزش نرم افزارهای مهندسی عمران مهم خواهیم پرداخت و منابع معتبر آموزشی برای یادگیری هر کدام از این نرم افزارها را به شما معرفی خواهیم کرد.
آموزش نرم افزارهای مهندسی عمران
یک مهندس عمران با توجه به گرایش فعالیت‌های خود، با محاسبات بسیار زیادی روبرو است و بعضاً برخی از این محاسبات می‌تواند ساعت‌ها تا روزها زمان او را بگیرد. در دنیای امروزی برای سهولت در انجام هر محاسبه یا موضوعی نرم افزاری طراحی شده است تا بتواند ضمن صرفه جویی در زمان، از بروز خطاهای انسانی نیز جلوگیری کند. از همین رو در هر یک از گرایش‌ها، نرم افزارهای مهندسی عمران فراوانی یافت می‌شوند که هر کدام برای انجام دسته‌ای از فعالیت‌ها مفید هستند. در ادامه فهرست این نرم افزارها را بررسی می‌کنیم.
۱. نرم افزار اتوکد AutoCAD
نرم افزار اتوکد قدرت طراحی هرگونه نقشه، پلان و طرحی را دارد و به جرئت اتوکد را می‌توان پرکاربردترین نرم افزار علوم مهندسی برای رسم اشکال و نقشه‌ها دانست. این موضوع در رشته مهندسی عمران نیز مستثنا نبوده و کاربردهای فراوانی دارد.
دانشجویان رشته مهندسی عمران از ترم اول که در کلاس رسم فنی و نقشه‌کشی ساختمان حاضر می‌شوند تا زمانی که در درترم آخر خود در حال تحویل پروژه‌های فولاد و بتن هستند، از این نرم افزار استفاده می‌کنند. در زیر تنها برخی از استفاده‌های این نرم افزار در مهندسی عمران را مشاهده می‌کنید:
- ترسیم پلان‌های ساختمانی
- ترسیم برش‌ها و مقاطع در پلان
- ترسیم پلان‌های پی و فونداسیون
- ترسیم دتایل های اجزای ساختمانی مانند راه پله، کف، سقف و…
- ترسیم نقشه‌های تأسیسات برقی و آب و فاضلاب
- ترسیم دتایل های اجزای اصلی ساختمان از قبیل ستون، تیر، دال‌ها و…
- ترسیم پلان‌های سه بعدی با استفاده از AutoCAD 3D
همانطور که گفته شد اتوکد یکی از مهم‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران است. اگر تصمیم به یادگیری این نرم افزار کاربری را دارید، ما به شما فرادرس را پیشنهاد می‌دهیم. در این مجموعه تاکنون بیش از ۱۵ عنوان آموزشی در این زمینه منتشر شده است که شما می‌تواند با مراجعه به لینک زیر این آموزش‌ها را مشاهده بفرمایید:
۲. نرم افزار ایتبس ETABS
یکی دیگر از پرکاربردترین نرم افزارهای مهندسی عمران، ایتبس است. با استفاده از ایتبس ما می توانیم مدلسازی یک سازه را به صورت سه بعدی انجام دهیم و با استفاده از استاندارهای مختلفی که وجود دارد، به پیاده سازی اجزای ساختمان و مشاهده تاثیر عوامل مختلف بر مقاومت ساختمان می پردازیم.
شیوه کار با نرم افزار ایتبس توسط مهندس عمران
یک مهندس عمران پس از آنکه نقشه‌های معماری یا پلان ساختمان را از مهندس معمار تحویل می‌گیرد، ابتدا محل جانمایی ستون‌ها را در نرم افزار پیاده می‌کند. سپس نحوه اتصال ستون و فونداسیون و اتصالات تیر به ستون را تعیین می‌کند و به معرفی بارهای مرده، زنده، باد، برف و زلزله می‌پردازد. پس از معرفی بارهای مختلف نوبت به تعریف ترکیب بارهای مختلف با استفاده از استاندارهای مختلف بارگذاری سازه‌ها می‌رسد. نوبت به تعیین استانداردی می‌رسد که تحلیل و طراحی خود را بر اساس آن انجام می‌دهیم. سپس با قرار دادن اجزای مختلف فلزی و بتنی در سازه، مشاهده می‌کنیم که در برابر بارگذاری‌های مختلف چه عکس‌العملی از خود نشان می‌دهند و به این ترتیب اجزای سازهای خود را تعیین می‌کند.
همانطور که در بالا گفته شد، کار با این نرم افزار پیچیدگی‌های بسیاری دارد و اشتباه در اعمال هر کدام از مراحل می‌تواند آثار جبران ناپذیری برای سازه به دنبال داشته باشد. ایتبس عموماً در درس دو واحدی «کاربرد کامپیوتر در عمران» توسط اساتید دانشگاه تدریس می‌شود و کمتر دانشجویی وجود دارد که این نرم افزار را در دو واحد دانشگاهی بیاموزد. بنابراین برای این مورد از آموزش نرم افزارهای مهندسی عمران، باید به دنبال منابعی خارج از دانشگاه مانند کتب آموزشی، دوره‌های آموزش حضوری و دوره‌های آموزش آنلاین بگردیم.
۳. نرم افزار سیف SAFE
نوبتی هم باشد، پس از ایتبس باید مستقیماً به نرم افزار SAFE بپردازیم. نرم افزار سیف یکی از بهترین نرم افزارهای طراحی فونداسیون و دال‌های بتنی است. در انتهای کار با ایتبس ما قطر ستون‌ها، تیرها و نوع موارد مصرفی برای ساخت سازه‌ها را مشخص می‌کنیم. این اجزا برای استواری در سیستم نیاز به فونداسیونی دارند که بتواند بار آن‌ها و نیروهای وارده به آن‌ها را کنترل کند. با استفاده از سیف ما به طراحی اجزای مختلف فونداسیون و دال‌های بتنی مورد نیاز می‌پردازیم.
SAFE نیز مانند ایتبس از استاندارهای جهانی مختلفی را پشتیبانی می‌کند و به از طریق آن ما اجزای مورد نیاز خود را طراحی می‌کنیم. از دیگر ویژگی‌های مهم این نرم افزار می‌توان به امکان بارگذاری اطلاعات ETABS به SAFE نام برد. همچنین پس از طراحی اجزای سازهای موجود رد SAFE ما به راحتی می‌توانیم از اطلاعات موجود خروجی گرفته و آن را به AutoCAD منتقل کنیم و طراحی خود را در آن نهایی کنیم.
۴. نرم افزار سپ ۲۰۰۰ (SAP 2000)
سپ ۲۰۰۰ به عنوان یکی از مهم‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران، قدرت بسیاری در طراحی و تحلیل سازه‌های عمرانی دارد. برای اثبات این موضوع کافی است تا بگوییم که سازه هایی مانند برج تاییپه ۱۰۱، ورزشگاه آشیانه پرنده و بسیاری از سازه های معروف دیگر با کمک این نرم افزار طراحی شده اند. بر خلاف نام بزرگ و قدرتی که این نرم افزار دارد، یادگیری آن برای یک مهندس عمران دشوار نیست. مهندسین عمران پس از آشنایی با اجزای سازه و گذراندن دروس سازه های بتن آرمه، سازه های فولادی و تحلیل سازه ها، می توانند این نرم افزار را در زمان کوتاهی آموزش ببینند و از آن استفاده کنند.
برای یادگیری اصول مقدماتی نرم افزار سپ می‌توانید به لینک آموزش زیر در فرادرس مراجعه کنید:
تفاوت سپ ۲۰۰۰ با سایر نرم افزارهای مهندسی عمران
این نرم افزار با رابط کاربری ساده و عین حال کاملی که دارد، تمامی نیازهای یک مهندس عمران برای تحلیل و طراحی سازه‌ها را به صورت یکجا برآورده می‌کند. شاید بپرسید منظور از یکجا چیست؟ برای درک بهتر این موضوع، ایتبس را مثال می‌زنیم؛ شما در ایتبس اجزای مختلف را طراحی می‌کنید و برای تحلیل و طراحی فونداسیون به سراغ SAFE می‌روید. در سپ شما تمام کار خود را دز این نرم افزار انجام می‌دهید. البته باید در نظر داشته باشید که SAP 2000 امکان طراحی دیوار برشی وجود ندارد ولی شما می توانید آن را در تحلیل های خود داشته باشید.
۵. نرم افزار Civil 3D
یکی دیگر از نرم افزاهایی که یک مهندس عمران در طول تحصیل خود به آن نیاز پیدا می‌کند، نرم افزار Civil 3D است. یک مهندس عمران زمان با گرایش راهسازی باید به صورت صد در صد به این نرم افزار تسلط داشته باشد. همچنین دانشجویان رشته مهندسی عمران که دروس نقشه برداری، راهسازی و بعد از آن راه و ترابری، حمل و نقل و روسازی راه را می‌گذراند، درترم های آخر باید درس پروژه راهسازی را بگذراند. آنجا است که نرم افزار Civil 3D در انجام پروژه راهسازی کمک شایانی می‌کند.
به کمک نرم افزار Civil3D در آموزش نرم افزارهای مهندسی عمران، شما می‌توانید به راحتی ترسیم‌های زیر را انجام دهید و پروژه‌های خود را نهایی کنید:
- حجم خاک در سطوح مختلف نقشه های توپوگرافی
- ترسیم و محاسبه میزان مورد نیاز خاکبرداری و خاکریزی مسیر
- ترسیم نقشه راه و مسیر
- ترسیم دقیق شیب طولی مسیر
- ترسیم میزان شیب عرضی مسیر یا دور جاده
- ترسیم انواع قوس ها برای پیاده سازی تغییر مسیرهای مختلف و پیچ ها
- ترسیم انواع پروفیل ها یا مقاطع طولی و قائم
- ترسیم منحنی برکنر طراحی شده برای مسیر
مواردی که بالا به آن‌ها اشاره شد، بخشی از قابلیت‌های عمومی این نرم افزار کاربردی است و می‌توان گفت که تمامی فعالیت‌هایی که مهندسین رشته عمران که در گرایش راهسازی انجام می‌دهند، با این نرم افزار شدنی است.
۶. نرم افزار EPANET 2
شما اگر دانشجوی مهندسی عمران باشید در اواخر دوره تحصیل خود رد مقطع کارشناسی باید درس «مهندسی آب و فاضلاب» را بگذرانید. در عموم دانشگاه‌ها گذراندن این واحد مستلزم ارائه پروژه در زمینه آب و فاضلاب است. برای انجام پروژه‌های آب شما می‌توانید از نرم افزارهای مختلفی کمک بگیرید. به جرئت می‌توان گفت نرم افزاری که با محیط گرافیکی ساده، نیاز شما را برطرف می‌کند، همین نرم افزار EPANET 2 است.
به کمک این نرم افزار شما به راحتی سیستم توزیع آب را در منطقه مورد بررسی خود طراحی می‌کنید و به راحتی میزان دبی جریان را در مقاطع مختلف محاسبه خواهید کرد. در این نرم افزار اختلاف ارتفاع در سیستم توزیع آب به راحتی قابل جانمایی است و به خوبی می‌توانید اثر پمپ‌ها را در سیستم توزیع آب خود پیاده سازی کنید.
۷. مجموعه نرم افزارهای مایکروسافت آفیس
اهمیت و کاربرد مجموعه نرم افزارهای مایکروسافت آفیس بر هیچ کسی پوشیده نیست. شما چه مهندس عمران باشید و یا دانشجوی این رشته، یادگیری مجموعه آفیس کار شما را آسان می‌کند. در ادامه ما سه نرم افزار این مجموعه که بیشترین کاربرد را برای یک مهندس عمران دارد، برای شما معرفی می‌کنیم:
مایکروسافت ورد Microsoft Word
شما زمانی که قصد ارائه تحقیق، پایان نامه، پروپوزال یا هر گونه اطلاعات متنی خود را داشته باشید، با استفاده از نرم افزار مایکروسافت ورد Microsoft Word به خوبی می‌توانید آن را ارائه دهید. شما در این نرم افزار به راحتی می‌توانید، فهرست‌هایی برای مطالب خود ایجاد کنید و نوشته خود را به همراه تصاویر و جداول مختلف بنویسید. اشخاصی که در دفاتر عمرانی (از مشاورین گرفته تا پیمانکاران) از این نرم افزار به عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارهای برای نگارش نوشته‌ها، گزارشات و قراردادهای خود استفاده می‌کنند.
مایکروسافت اکسل Microsoft Excel
شاید بتوان اکسل را مهم‌ترین و پرکاربردترین نرم افزار مهندسی در مجموعه آفیس دانست. یک دانشجو یا مهندس عمران با استفاده از این نرم افزار به راحتی می‌تواند تمامی محاسبات مورد نیاز خود را انجام دهد و از نتایج آن استفاده کند؛ به طور مثال زمانی که یک مهندس عمران پس از تحلیل سازه و تعیین نیروهای وارده به یکی از ستون‌های خود، باید محاسبات طولانی انجام دهد تا بتواند بهترین مقطع فولادی را برای سازه خود تعیین کند. حال اگر شما با اکسل آشنا باشید، به راحتی می‌توانید تمام فرمول‌ها و شروط را در نرم افزار پیاده سازی کنید و تنها با تعیین نیروهای وارده، نوع مقطع خود را در کسری از ثانیه تعیین کنید.
همانطور که گفته شد، اکسل یکی از پرکاربردترین نرم افزارهای مهندسی عمران است و مهندسین عمران در هر کدام از گرایش‌ها و دروس خود می‌توانند از آن استفاده کنند؛ در مثالی دیگر می‌توانیم به بارگذاری سازه‌ها اشاره کنیم. اگر این درس را گذرانده باشید، می دانید که برای انجام یک پروژه بارگذاری شما باید بارهای مرده، زنده، باد، برف و زلزله را در کمینه‌ترین حالت ممکن محاسبه کنید و برای ترکیب بارگذاری‌های خود در طراحی سازه استفاده کنید. هر کدام از این بارها مستلزم صرف زمان طولانی برای محاسبه جزء به جزء است. به کمک اکسل شما به راحتی می‌توانید بارگذاری سازه‌های مختلف خود را انجام دهید.
مایکروسافت پاورپورنت Microsoft PowerPoint
پاورپورنت را می توان مهم ترین و پرکاربردترین نرم افزار ارائه و سخنرانی در کنفرانس ها و مجامع علمی دانست. به کمک پاورپورنت شما می توانید نتیجه تحقیق یا پایان نامه خود را با بهترین شکل برای مخاطبین ارائه دهید. همچنین اگر قصد تدریس داشته باشید، پاورپونت بهترین نرم افزار برای ارائه و انتقال دانش شما به دانشجویان است.
مخلص کلام آموزش نرم افزارهای مهندسی عمران
در دنیای امروزی نرم افزارهایی به کمک انسان ها آماده اند تا بتوانند از هر جهتی زندگی بشر را آسان کنند. تعداد نرم افزارهای مهندسی عمران نیز با توجه به گرایش های متعدد و مختلفی که این رشته دارد، فراوان هستند و روز به روز به تعداد آن ها اضافه می شود. یک دانشجو یا مهندس عمران با توجه به موقعیت خود و گرایشی که در حوزه های مختلف عمرانی دارد، می تواند آموخته های خود را در این زمینه توسعه دهد. شاید به طور قطع بتوان گفت بهترین مجموعه ای که به زبان فارسی در زمینه آموزش های عمران و سایر رشته های دانشگاهی و مهارت های فردی، فعالیت می کند، فرادرس است. شما با ورود به لینک زیر می توانید تمام آموزش های نرم افزارهای مهندسی عمران را به صورت جامع مشاهده کنید و یادگیری خود را آغاز کنید:
