نرم افزارهای مهندسی عمران | معرفی مهارت های نرم افزاری ضروری

نرم افزارهای مهندسی عمران ابزارهای کامپیوتری هستند که دقت و سرعت اجرای فعالیت‌های عمرانی را افزایش می‌دهند. در این مقاله، به معرفی مهم‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران (عمومی و تخصصی) می‌پردازیم.

اهمیت یادگیری نرم افزارهای مهندسی عمران در چیست؟

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و گسترش کامپیوترها، استفاده از ابزارهای کامپیوتری در حوزه‌های مختلف به امری اجتناب‌ناپذیر تبدیل شده است. داشتن مهارت و حتی آشنایی در زمینه کار با این نرم افزارها، یک جنبه مثبت برای پیشرفت در مشاغل مختلف محسوب می‌شود.

مهندسی عمران نیز از این قاعده مستثنی نیست. نرم افزارهای مهندسی عمران علاوه بر ساده‌سازی فرآیند انجام کارها، دقت و کیفیت نتایج خروجی را نیز افزایش می‌دهند.

با وجود واضح بودن تاثیر مثبت نرم افزارهای مهندسی عمران بر روی روند اجرای پروژه‌ها، گاهی اوقات این تاثیر توسط مدیران یا حتی مهندسان نادیده گرفته می‌شود. البته در برخی از موارد، به دلیل نبود منابع کافی یا دانش کامپیوتری پایین کارکنان، استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری تا حد زیادی از فرآیندهای پروژه کنار گذاشته می‌شود.

یک مهندس عمران موفق، با تقویت مهارت‌هایی نظیر دانش فنی، اجرایی و مدیریتی با استفاده از کتاب های مهندسی عمران می‌تواند تاثیر محدودیت‌های موجود را تا حدی کاهش دهد و پروژه را با منابع موجود به پیش ببرد. با این وجود، بهترین نتیجه زمانی به دست می‌آید که از تمام پتانسیل‌ها در جهت پیشبرد اهداف پروژه استفاده شود. یکی از مهمترین پتاسیل‌های موثر در بهره‌وری و کیفیت پروژه، استفاده از نرم افزارهای مهندسی عمران است.

انواع نرم افزارهای مهندسی عمران کدام هستند؟

نرم افزارهای مهندسی عمران به دو دسته نرم افزارهای عمومی و تخصصی تقسیم می‌شوند. نرم افزارهای عمومی و تخصصی بسیار زیادی در حوزه مهندسی عمران وجود دارند که می‌توانند به مهندسان در زمینه گزارش‌نویسی، طراحی، مدل‌سازی، تحلیل، مدیریت، برنامه‌ریزی، برآورد هزینه و غیره کمک کنند.

آشنایی با این نرم افزارها و تسلط بر چند مورد از آن‌ها، نقطه قوت یک مهندس عمران خوب محسوب می‌شود. سایت های مهندسی عمران از بهترین منابع برای یافتن و یادگیری نرم افزارهای عمومی و تخصصی هستند.

یادگیری تمام نرم افزارهای تخصصی، اگر غیر ممکن نباشد، کاری دشوار و غیر ضروری خواهد بود. در ادامه، به توضیح دلیل این موضوع می‌پردازیم. گرایش‌های موجود در مقطع کارشناسی مهندسی عمران به موارد زیر تقسیم می‌شوند:

• عمران-عمران
• عمران-نقشه‌برداری
• عمران-آب

گرایش‌های رشته مهندسی عمران در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری نیز عبارت هستند از:

• سازه
• ژئوتکنیک
• سازه‌های هیدرولیکی
• مهندسی زلزله
• راه و ترابری
• مهندسی و مدیریت منابع آب
• سازه‌های دریایی
• مهندسی مدیریت ساخت
• مهندسی برنامه‌ریزی حمل و نقل
• مهندسی محیط زیست

وظیفه مهندسان عمران مشغول در در هر یک از گرایش‌های بالا با یکدیگر متفاوت است. البته یک سری وظایف مشترک بین تمام مهندسان عمران وجود دارد که انتظار می‌رود تمامی آن‌ها با این وظایف آشنایی کامل داشته باشند. به عنوان مثال، مهندس عمران-سازه و مهندس عمران-راه و ترابری باید بتوانند گزارش عملکرد واحد فعالیت خود را مکتوب کنند. در طرف مقابل، انتظار نمی‌رود که یک مهندس عمران-راه و ترابری با نحوه تحلیل ساختمان‌های مسکونی آشنا باشد.

در مجموع، برای موفقیت در هر یک از گرایش‌های رشته مهندسی عمران، ابتدا باید با مهارت‌های نرم افزاری عمومی و تخصصی آشنا شد. سپس، با توجه به تخصص و علاقه، یک یا چند مورد از آن‌ها را برای یادگیری انتخاب کرد. توجه داشته باشید که در هر حوزه‌ای، یادگیری نرم افزارهای عمومی در اولویت قرار دارد. در ادامه، به معرفی هر یک از این مهارت های نرم افزاری می‌پردازیم.

مهارت های نرم افزاری عمومی در مهندسی عمران کدام هستند؟

در رشته‌های مختلف، نرم افزارهایی وجود دارند که آشنایی با آن‌ها ضروری است. تسلط بر روی این نرم افزارها، به عنوان یک نقطه قوت برای فرد در نظر گرفته می‌شود. در طرف مقابل، عدم آشنایی با آن‌ها می‌تواند باعث از دست رفتن فرصت‌های شغلی شود.

برخی از نرم‌افزارهای موجود در مجموعه «مایکروسافت آفیس» (Microsoft Office) نظیر ورد، اکسل و پاورپوینت، از نرم‌افزارهای عمومی هستند که یادگیری آن‌ها یک امر ضروری برای تمام مهندسان است. در ادامه، به معرفی نرم افزارهای مهندسی عمران با کاربرد عمومی می‌پردازیم.

Microsoft Word چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«مایکروسافت ورد» (Microsoft Word)، شناخته‌شده‌ترین و محبوب‌ترین نرم افزار ویرایش متن است. این نرم افزار کاربرد بسیار زیادی در رشته‌های مختلف دارد.

قابلیت‌های متنوعی نظیر قلم‌های متعدد، گزینه‌های ویرایشی بسیار زیاد، قالب‌های سفارشی، امکان ایجاد فهرست، ارجاع‌دهی به بخش‌های مختلف متن، گرفتن خروجی با فرمت‌های متعدد و پشتیبانی از زبان‌های مختلف، باعث محبوبیت این نرم افزار نزد کاربران شده است.

در پروژه‌های عمرانی، معمولا از نرم افزار ورد برای نوشتن نامه، صورتجلسه و از همه مهم‌تر، نوشتن طرح‌ها و گزارش‌های مختلف استفاده می‌شود. در صورتی که آشنایی کافی را با این نرم افزار ندارید، توصیه می‌کنیم قابلیت‌های آن را مخصوصا برای نوشتن گزارش یاد بگیرید. گزارش‌نویسی در قالب استانداردهای یک پروژه، مهارتی است که یک مهندس عمران خوب را از دیگران متمایز می‌کند.

Microsoft Excel چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«مایکروسافت اکسل» (Microsoft Excel)، یک نرم افزار صفحه گسترده (ذخیره داده‌ها در سطر و ستون) و محصول شرکت مایکروسافت است. این نرم افزار به منظور انجام محاسبات، ایجاد جدول، رسم نمودار و برنامه‌نویسی ماکرو مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای اکسل به اندازه‌ای زیاد هستند که می‌توان آن را در هر پروژه‌ای استفاده کرد. در واقع، هر مهندس عمران در هر واحدی (اجرا، نقشه‌برداری، کنترل پروژه، قراردادها، مالی، طراحی، کنترل کیفیت، تخمین مقادیر و غیره) باید با نحوه استفاده از اکسل آشنایی داشته باشد.

داده‌های گزاراش‌های (روزانه، ماهانه یا دوره‌ای) واحدهای مختلف در یک پروژه عمرانی، معمولا در قالب فایل‌های اکسل ذخیره می‌شوند. در برخی از موارد، اکسل به عنوان ابزاری برای نظارت بر عملکرد واحدها و کنترل پروژه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. به این ترتیب، توصیه می‌کنیم اگر با این نرم افزار آشنایی کافی ندارید، یادگیری آن را در اولویت قرار دهید.

Microsoft PowerPoint چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«مایکروسافت پاورپوینت» (Microsoft PowerPoint)، محبوب‌ترین و پرکاربردترین نرم افزار ارائه است.

این نرم افزار با بهره‌گیری از قابلیت‌هایی نظیر قالب‌های آماده متنوع، گزینه‌های سفارشی‌سازی متعدد، افکت‌های انیمیشنی، سازگاری با فایل‌های دیگر مجموعه آفیس و گرفتن خروجی با فرمت‌های مختلف، به منظور ارا‌ئه در کنفرانس‌ها و جلسات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تقریبا تمام ارائه‌های جلسات کارگاهی، کنترل پروژه، مدیریت پروژه و دیگر جلسات مهم، توسط پاورپوینت ساخته می‌شوند. مهندس عمران در هر سطحی، باید یک آشنایی حداقلی با نحوه ساخت ارائه توسط پاورپوینت را داشته باشد؛ چراکه در هر مرحله از پروژه امکان دارد از او خواسته شود تا در یک جلسه، راجع به مسائلی نظیر میزان پیشرفت پروژه، عملکرد بخش‌های مختلف، برنامه‌های آینده، موانع پیش رو و غیره صحبت کند. ساخت ارائه توسط پاورپوینت، این کار را بسیار ساده‌تر خواهد کرد.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه طراحی سازه کدام هستند؟

رسم نقشه و طرح‌های مهندسی، مهارتی است که انتظار می‌رود یک مهندس عمران از آن برخوردار باشد. مهندسان عمران با هر گرایشی، در طی فعالیت کاری خود با تعداد بسیار زیادی طرح سر و کار خواهند داشت. آشنایی با نحوه رسم و خواندن این طرح‌ها، یک مهندس عمران خوب را از بقیه متمایز می‌کند.

نرم افزارهای متعددی برای طراحی سازه‌های مختلف در پروژه‌ها عمرانی وجود دارند. از این میان، «اتوکد» (AutoCAD)، «اسکچ‌آپ» (SketchUp) و «راینوسروس تری‌دی» (Rhinoceros 3D) از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند. در ادامه، به معرفی قابلیت‌های هر یک از این نرم افزارها می‌پردازیم.

AutoCAD چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

اتوکد، محبوب‌ترین، شناخته‌شده‌ترین و پرکاربردترین نرم افزار عمومی طراحی از محصولات شرکت «اتودسک» (Autodesk) است. این نرم افزار به طور گسترده و بیشتر به منظور ارائه مستندات طراحی در مهندسی عمران مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اتوکد، امکان رسم طرح، نقشه و مشخصات سازه‌هایی نظیر ساختمان، پل، جاده، خط لوله، سد و غیره را به صورت دو بعدی و سه بعدی فراهم می‌کند. رندر گرفتن نیز از دیگر قابلیت‌های کاربردی این نرم افزار است.

قابلیت‌های متعدد و امکان به کارگیری این نرم افزار در حوزه‌های مختلف مهندسی عمران، معماری و دیگر رشته‌ها، دلیل اصلی محبوبیت این نرم افزار است. با وجود معرفی اتوکد به عنوان یکی ابزارهای طراحی سازه، کاربرد آن به قدری زیاد است که می‌توان آن را به عنوان یکی از نرم افزارهای مهندسی عمران با کاربرد عمومی در نظر گرفت.

SketchUp چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

Sketchup، یک نرم افزار تخصصی در زمینه طراحی و ایجاد مدل‌های سه بعدی است.

مهندسان عمران می‌توانند از این نرم افزار برای رسم نقشه توپوگرافی، طراحی عضوها و ایجاد مدل‌های نهایی سازه با دقت بالا استفاده کنند.

کار با Sketchup نسبت به Autodesk ساده‌تر است. با این وجود، اتوکد از خروجی گرافیکی بهتری بهره می‌برد.

Rhinoceros 3D چیست؟

راینوسروس تری‌دی یا به اختصار «راینو»، یکی دیگر از نرم افزارهای موجود برای طراحی دو بعدی و سه بعدی است که به منظور رسم قطعات صنعتی و سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

قابلیت‌های متنوع، حجم پایین، سرعت بالا و امکان اضافه کردن افزونه‌های مختلف (مطابق با نیاز طراح)، باعث گسترش استفاده از این نرم افزار در سال‌های اخیر شده است.

مواردی که در این بخش معرفی کردیم، نمونه‌هایی از نرم افزاهای مهندسی عمران در زمینه طراحی بودند. شما می‌توانید با توجه به نیاز و علاقه، یادگیری هر یک از آن‌ها را شروع کنید.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مدل‌سازی سازه کدام هستند؟

مدل‌های سه بعدی، درک مناسبی را از اجزا، ابعاد و ظاهر سازه فراهم می‌کنند. علاوه بر این، مدل‌های سه بعدی ابزار خوبی برای برآورد دقیق میزان مصالح و عضوهای مصرفی در حین ساخت و ساز هستند. نرم افزارهای متعددی به منظور ایجاد مدل‌های سه بعدی توسعه یافته‌اند.

مهندس عمران، با به کارگیری این نرم افزارها می‌تواند مدل دقیقی از سازه را ایجاد کنند و برآورد صحیحی از هزینه‌های پیش‌رو داشته باشد. نرم افزارهای مدل‌سازی سازه، ابزار خوبی برای تقویت مهارت تصویرسازی و به کارگیری آن هستند. در ادامه، به معرفی برخی از نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مدل‌سازی سازه می‌پردازیم.

Civil 3D چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«سیویل تری‌دی» (Civil 3D)، یک نرم افزار تخصصی در زمینه مدل‌سازی، طراحی و مستندسازی برای مهندسی عمران و شهرسازی است.

این نرم افزار از گردش کار «مدل‌سازی اطلاعات ساختمان» (Building Information Modeling) یا به طور خلاصه «BIM» پشتیبانی می‌کند. سیویل، کابرد زیادی در رسم ازبیلت و محاسبه حجم عملیات‌های خاک‌برداری دارد.

یادگیری Civil 3D توسط مهندس عمران، بهبود عملکرد پروژه، حفظ ثبات داده‌‌ها، پیروی از فرآیندهای استاندارد و عکس‌العمل سریع‌تر به تغییرات احتمالی را در پی خواهد داشت. در صورت تمایل به یادگیری یکی از نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مدل‌سازی سازه را دارید، Civil 3D می‌تواند گزینه مناسبی باشد. شما می‌توانید این نرم‌افزار را با استفاده از فیلم‌های مجموعه آموزش سیویل Civil 3D – مقدماتی تا پیشرفته در فرادرس به سادگی یاد بگیرید.

Tekla Structures چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«تکلا استراکچرز» (Tekla Structures)، یک نرم افزار سه بعدی بر پایه سیستم مدلسازی اطلاعات ساختمان است که به منظور طراحی جزئیات سازه های فولادی و بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم افزار جامع دارای قابلیت‌ها و ویژگی‌های متنوعی است که باعث کاربرد گسترده آن در طراحی پروژه‌های مختلف در سراسر دنیا شده است.

از قابلیت‌های شاخص تکلا استراکچرز می‌توان به امکان مدل‌سازی، برنامه‌ریزی، مدیریت پروژه، گزارش‌گیری تحلیل سازه، رسم، علامت‌گذاری نقشه‌ها و طرح‌های عمرانی اشاره کرد. یادگیری این نرم‌افزار،‌ موقعیت‌های شغلی ویژه‌ای را برای شما فراهم خواهد کرد.

Revit چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«رِویت» (Revit)، یک نرم افزار جامع و از محصولات شرکت اتودسک است که به منظور مدل‌سازی اطلاعات ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نسخه‌های مختلف با قابلیت‌های متفاوتی از این نرم افزار وجود دارند.

به عنوان مثال، Revit Structure، یکی از نرم افزارهای مجموعه Revit است که ابزارهای متنوع طراحی، مدل‌سازی و تحلیل سازه را برای مهندسان عمران فراهم می‌کند.

3ds Max چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«تری‌دی‌اس مکس» (3ds Max)، یک نرم افزار حرفه‌ای در زمینه ساخت انیمیشن، مدل، بازی و عکس‌های سه بعدی است.

این نرم افزار کاربرد گسترده‌ای برای نمایش مدل‌های سه بعدی سازه دارد.

البته قابلیت‌های این نرم افزار، آن را به گزینه مناسبی برای طراحی داخلی ساختمان تبدیل کرده است.

Maya چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«اتودسک مایا» (Autodesk Maya) یا به اختصار مایا، یک نرم افزار کامپیوتری برای ایجاد مدل‌های گرافیکی سه بعدی است.

قابلیت‌های سه بعدی این نرم افزار نسبت به نرم افزارهای قبلی پیچیده‌تر و یادگیری آن را دشوارتر کرده است.

کاربرد اصلی مایا در ایجاد انیمیشن‌های واقع‌گرایانه از سازه است.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل سازه کدام هستند؟

تحلیل سازه، علمی است که به بررسی اثرات بارهای اعمال شده بر روی سازه‌ و عضوهای آن می‌پردازد. سازه‌های مهندسی، در معرض بارهای مختلف استاتیکی و دینامیکی قرار دارند. به منظور جلوگیری از ریزش سازه در اثر اعمال این بارها، مهندس عمران باید از مناسب بودن طرح، مدل و مصالح مورد استفاده اطمینان حاصل کند.

امروز این کار، توسط نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل سازه نظیر ETAB ،SAP2000 و SAFE انجام می‌شود. مهندس عمرانی که قصد فعالیت در واحد طراحی پروژه‌های عمرانی را دارد، باید مهارت‌های نرم افزاری خود را در زمینه طراحی، مدل‌سازی و تحلیل سازه تقویت کند. در ادامه، نرم افزارهایی را معرفی می‌کنیم که یادگیری یا حداقل آشنایی با آن‌ها برای مهندسان عمران ضروری است.

SAP2000 چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

هیچ مهندس عمرانی را نمی‌توان پیدا کرد که در طول تحصیل یا فعالیت شغلی خود، نام نرم افزار SAP2000 را نشنیده باشد.

این نرم افزار، یکی از محصولات محبوب شرکت «کامپیوترها و سازه‌ها» (Computers and Structures) یا به اختصار (CSi) به شمار می‌رود.

SAP2000، یک نرم افزار عمومی در مهندسی عمران است که به منظور طراحی و تحلیل هر نوع سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. به منظور تبدیل شدن به یک مهندس عمران موفق توصیه می‌کنیم حتما با این نرم افزار آشنایی کافی داشته باشید.

ETABS چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

ETABS نیز یکی دیگر از محصولات شناخته‌شده شرکت CSi است. این نرم افزار به منظور طراحی و تحلیل ساختمان‌های چند طبقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ابزارهای مدل‌سازی متنوع، قالب‌های آماده، اعمال بارگذاری با کدنویسی، روش‌های مختلف تحلیل، رویکردهای حل مسئله و هندسه شبکه‌ای در ETABS، این نرم افزار را به یکی از بهترین نرم افزارهای مهندسی عمران و ساختمان تبدیل کرده است.

نتایج به دست آمده از نرم افزارهای SAP2000 و ETABS، مبنای تایید الزامات بارگذاری در چک لیست طراحی سازه سازمان نظام مهندسی ساختمان ایران هستند.

SAFE چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

نرم افزار SAFE، از محصولات شرکت CSi و کامل‌ترین ابزار موجود برای طراحی سیستم‌های فونداسیون و کف بتنی است.

این نرم افزار، امکان رسم اسکلت سازه و نمایش جزئیات آن را فراهم می‌کند.

قابلیت‌های طراحی و تحلیلی SAFE به همراه رابط کاربری آسان و بصری آن، تمام ابزارهای مورد نیاز برای مهندسان را پوشش می‌دهد.

STAAD Pro چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

STAAD یا STAAD.Pro، نرم افزار تحلیل و طراحی سازه است. این نرم افزار به عنوان یکی از پرکاربردترین نرم افزارهای مهندسی عمران - سازه شناخته می‌شود. از قابلیت‌های منحصر به فرد STAAD می‌توان به امکان طراحی بر اساس بیش از 90 آیین‌نامه طراحی سازه‌های بتنی، فولادی، چوبی و آلومینیومی اشاره کرد.

این نرم افزار از قابلیت‌های تحلیلی متنوعی نظیر تحلیل استاتیک و تحلیل‌های متنوع دینامیک نیز بهره می‌برد. یادگیری STAAD می‌تواند شانس شما برای یافتن شغل در حوزه مهندسی سازه را افزایش دهد.

Midas چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«میداس» (Midas)، یک مجموعه نرم افزاری پیشرفته است که در حوزه‌های مختلف مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. قابلیت‌های بصری و قدرتمند نرم افزارهای موجود در این مجموعه، به مهندسان عمران کمک می‌کند تا به صورت ساده و کارآمد، طراحی و تحلیل ساختمان‌ها و دیگر سازه‌های عمومی را انجام دهند.

از پرکاربردترین نرم افزارهای مجموعه میداس در مهندسی عمران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• Midas Civil: مدلسازی، تحلیل و طراحی پل و سازه‌های عمرانی
• Midas Gen: اجرای تحلیل‌های مختلف بر روی ساختمان
• Midas GTS: تحلیل سازه‌های ژئوتکنیکی

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه ژئوتکنیک کدام هستند؟

مهندسی ژئوتکنیک، یکی از گرایش‌های مهندسی عمران است که به مطالعه رفتار زمین در مقابل سازه‌های سطحی یا زیرزمینی می‌پردازد. در ژئوتکنیک، از اصول مکانیک خاک و سنگ برای حل مسائل مهندسی و طراحی سازه استفاده می‌شود.

نرم افزاهای ژئوتکنیکی، ابزار مناسبی برای حل مسائل مهندسی عمران در این حوزه هستند. در ادامه، به معرفی برخی از نرم افزارهای های مهندسی عمران در زمینه تحلیل سازه‌های ژئوتکنیک می‌پردازیم.

Abaqus چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«آباکوس» (Abaqus)، یک مجموعه نرم افزاری برای اجرای تحلیل المان محدود با استفاده از ابزارهای کامپیوتری است.

قابلیت‌های متنوع آباکوس، آن را به یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل سازه‌های ساختمانی و ژئوتکنیکی تبدیل کرده است. این مجموعه نرم افزاری، به عنوان یک ابزار مشترک در تحلیل سازه‌های ساختمانی و مسائل ژئوتکنیکی به حساب می‌آید.

مهم‌ترین قابلیت‌های آباکوس عبارت هستند از:

• امکان اجرای تحلیل غیر خطی
• وجود المان‌های سازه‌ای مختلف
• تحلیل‌های کمانش، پس-کمانش، هیسترزیس یا پسماند و غیره
• امکان مدل‌سازی عضوهای بتن آرمه
• شبیه‌سازی بار زلزله
• برهم‌کنش میان سیال و سازه
• مدل‌سازی المان‌های نامحدود

PLAXIS چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«پلکسیس» (PLAXIS)، یک نرم افزار المان محدود دو بعدی و سه بعدی است که به طور اختصاصی برای تحلیل تغییر شکل، پایداری و جریان سیالات در مهندسی ژئوتکنیک توسعه یافته است.

این نرم افزار از مبانی کرنش صفحه‌ای برای حل مسائل ژئوتکنیک کمک می‌گیرد.

فرآیند ورود اطلاعات به این نرم افزار به گونه‌ای است که می‌توان یک خروجی گرافیکی دقیق از نتایج محاسبات به دست آورد. رابط کاربری ساده این نرم افزار، یادگیری آن را ساده‌تر از گزینه‌های دیگر کرده است.

FLAC چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

نرم افزار «فلک» (FLAC)، یک ابزار پیشرفته دو بعدی و سه بعدی در زمینه تحلیل تفاضل محدود خاک، سنگ و سیستم‌های نگهداری حفریات سطحی و زیرزمینی است.

این نرم افزار، کاربرد گسترده‌ای در مهندسی تونل و ژئوتکنیک دارد.

از قابلیت‌های FLAC می‌توان به اجرای تحلیل دینامیک، گزینه‌های مختلف برای مدل‌سازی (ایجاد مدل در محیط نرم افزار یا وارد کردن فایل‌های هندسه از نرم افزارهای دیگر)، امکان اجرای دستورات با استفاده از ابزارهای گرافیکی یا کدنویسی، تعریف مدل‌های رفتاری سفارشی و زبان برنامه‌نویسی اختصاصی «فیش» (Fish) اشاره کرد. نرم افزار FLAC دارای نسخه دو بعدی، سه بعدی و نسخه مختص اجرای تحلیل پایداری شیب است.

GeoStudio چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«ژئواستودیو» (GeoStudio)، یک مجموعه نرم افزاری برای مدلسازی پایداری شیب، تغییر شکل زمین، انتقال حرارت و جرم به خاک و سنگ است. نرم افزارهای مجموعه GeoStudio به منظور تحلیل سد، خاکریز، دیوار حائل، شیب، حفریات سطحی، جاده، پل، تکیه‌گاه‌ها، آب‌های زیرزمینی، زلزله و تغییرات دمایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از قابلیت‌های این مجموعه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امکان مدل‌سازی و تحلیل در یک نرم افزار
• رسم مستقیم هندسه مدل یا وارد کردن فایل‌هایی با فرمت DWG/DFX (فرمت نرم افزارهای طراحی نظیر اتوکد)
• اجرای همزمان چندین تحلیل
• تفسیر خروجی تحلیل با استفاده از ابزارهای گرافیکی

Geo5 چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«ژئو5» (Geo5)، یکی دیگر از نرم افزارهای مهندی عمران - ژئوتکنیک است که در زمینه طراحی حفریات، طراحی فونداسیون‌های سطحی و عمیق، تحلیل پایداری شیب و تحلیل نشست زمین کاربرد دارد. علاوه بر این، Geo5 به منظور مدل‌سازی توپوگرافی و تحلیل آزمایش‌های برجا نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه GIS کدام هستند؟

«سامانه اطلاعات جغرافیایی» (Geographic Information System) یا به طور خلاصه «GIS»، یک قالب مفهومی است که امکان ثبت و تحلیل داده‌های مکانی و جغرافیایی را فراهم می‌کند.

GIS اهمیت و کاربردهای مختلفی در حوزه‌های مهندسی عمران نظیر مهندسی سازه، ترابری، نقشه‌برداری، تحلیل حوزه آبخیز، محیط زیست، فاضلاب و مدیریت ریسک دارد. نرم افزارهای مختلفی برای به کارگیری GIS در پروژه‌های مهندسی توسعه یافته‌اند. در ادامه به معرفی دو مورد از مهم‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه GIS می‌پردازیم.

ArcGIS چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«آرک جی‌آی‌اس» (ArcGIS)، یکی از سیستم‌های GIS برای کار با نقشه‌ها و اطلاعات جغرافیایی است.

این نرم افزار به منظور ایجاد و نمایش نقشه‌ها، تبدیل داده‌های جغرافیایی و تحلیل اطلاعات برداشت شده از سطح زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از کاربردهای دیگر ArcGIS می‌توان به قابلیت اشتراک‌گذاری اطلاعات، کشف اطلاعات و مدیریت اطلاعات در یک پایگاه داده اشاره کرد.

QGIS چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«کیو جی‌آی‌اس» (QGIS)، یک نرم افزار رایگان و متن باز GIS برای نمایش، ویرایش و تحلیل داده‌های مکانی است.

این نرم افزار، علاوه بر قابلیت‌های ذکر شده، امکان ساخت و گرفتن خروجی نقشه‌های گرافیکی را نیز فراهم می‌کند.

به طور کلی، ArcGIS نسبت به QGIS، از قابلیت‌های پیشرفته‌تری در زمینه تحلیل و نقشه‌برداری بهره می‌برد. با این وجود، سرعت پردازش بالاتر و امکان گرفتن خروجی با کیفیت بهتر را می‌توان به عنوان برتری‌های QGIS نسبت به ArcGIS دانست.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مدیریت پروژه کدام هستند؟

برنامه‌ریزی و مدیریت پروژه، یکی از فعالیت‌های اجتناب‌ناپذیر در تمام پروژه‌های عمرانی است. اکثر پروژه‌های عمرانی با مشکل اجرا و به پایان رساندن فعالیت‌ها مواجه هستند و در اغلب موارد، طبق زمان اعلام شده به بهره‌برداری نمی‌رسند. به همین دلیل، این پروژه‌ها نیازمند برنامه‌ریزی، مدیریت و نظارت دقیق هستند. بنابراین، یکی از مهارت‌های یک مهندس عمران خوب، توانایی او در مدیریت پروژه است.

امروزه، وجود نرم افزارهای متنوع کامپیوتری باعث سهولت ایجاد برنامه‌های کاری و مدیریت پیشرفت پروژه شده است. از از محبوب‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه برنامه ریزی و مدیریت پروژه می‌توان به «مایکروسافت اکسل» (Microsoft Excel)، «پریماورا پی 6» (Primavera P6) و «مایکروسافت پروجکت» (Microsoft Project) اشاره کرد. در اکثر پروژه‌‌های عمرانی، برنامه اجرایی (ماهانه و سالانه) پروژه توسط یکی از این نرم افزار ایجاد و به واحدهای مختلف ابلاغ می‌شود.

Primavera P6 چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«پریماورا پی 6» (Primavera P6)، یک نرم افزار تجاری در زمینه مدیریت پروژه است.

این نرم افزار از قابلیت‌های مدیریت، همکاری و کنترل پروژه بهره می‌برد. برنامه ریزی منابع انسانی، یکی دیگر از قابلیت‌های پریماورا است.

در مهندسی عمران از پریماورا به عنوان ابزاری برای ایجاد «خطوط مبنا» (Base Lines) فعالیت‌های مختلف پروژه، برنامه‌ریزی، اجرا، نظارت، ارزیابی، تحلیل ریسک، گزارش‌گیری و اتمام پروژه استفاده می‌شود.

Microsoft Project چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«مایکروسافت پروجکت» (Microsoft Project) یا «ام‌اس پروجکت» (MS Project)، نرم افزار تخصصی شرکت مایکروسافت برای مدیریت پروژه است.

این نرم افزار به منظور توسعه طرح، اختصاص منابع، کنترل روند پیشرفت، مدیریت هزینه، تحلیل حجم کاری و گزارش گیری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کار با MS Project نسبت به Primavera ساده‌تر اما تعداد خطوط مبنای قابل تعریف آن محدود است. به طور کلی، MS Project را می‌توان به عنوان یک نرم افزار ساده‌تر با قابلیت‌های محدودتر نسبت به Primavera در نظر گرفت. در هر صورت، یادگیری هر یک از این دو نرم افزار، یک نقطه قوت برای مهندس عمران محسوب می‌شود.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل و مدیریت ریسک کدام هستند؟

پروژه‌های عمرانی معمولا دارای پیچیدگی و عدم قطعیت‌های فراوانی هستند. توجه نکردن به این مسئله و اتخاذ تصمیم‌های نادرست می‌تواند منابع مالی و انسانی پروژه را به خطر بیاندازد. به همین دلیل، تحلیل و مدیریت ریسک به عنوان یکی از بخش‌های مهم در مهندسی عمران محسوب می‌شود. ابزارهای مختلفی برای اجرای این نوع تحلیل وجود دارند. در ادامه، به معرفی برخی از نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل و مدیریت ریسک می‌پردازیم.

Pertmaster یا Primavera Risk Analysis چیست و چه کاربردی دارد؟

ابرشرکت اورکل، محصولات متنوعی را در زمینه نرم افزار به بازار ارائه کرده است. در بخش‌های قبلی به نرم افزار Primavera از محصولات این شرکت اشاره کردیم.

یکی دیگر از نرم افزارهای اوراکل که در زمینه تحلیل و مدیریت ریسک مورد استفاده قرار می‌گیرد، Primavera Risk Analysis است. نسخه‌های قبلی این نرم افزار با عنوان Pertmaster منتشر می‌شدند.

از قابلیت‌های Primavera Risk Analysis می‌توان به راهنمای تحلیل ریسک، بررسی برنامه، تعیین عدم قطعیت تخمین، محاسبه عدم قطعیت منابع و غیره اشاره کرد. این نرم افزار، قابلیت ترکیب شدن و استفاده از نتایج Primavera را نیز دارد.

RISK@ چیست و چه کاربردی دارد؟

«اَت‌ریسک» (RISK@)، نام یک افزونه است که با اضافه کردن آن به نرم افزار اکسل، امکان تحلیل ریسک با استفاده از شبیه‌سازی مونت‌کارلو فراهم می‌شود. این افزونه، تمام خروجی‌های ممکن در یک سناریو را نمایش درمی‌آورد.

در واقع، Risk@ با نشان دادن اتفاقات احتمالی، ریسک‌های موجود را شناسایی می‌کند. با استفاده از خروجی‌های این افزونه، مهندسان عمران می‌توانند از بسیاری مشکلات احتمالی جلوگیری کنند.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مهندسی زلزله چه هستند؟

مهندسی زلزله، یکی از گرایش‌های مهندسی عمران است که به مطالعه تاثیر بارهای لرزه‌ای بر روی پایداری سازه و عضوهای آن می‌پردازد. بارهای ناشی از زلزله، به عنوان بارهای دینامیکی در نظر گرفته می‌شوند.

امکان اجرای تحلیل‌های دینامیکی در نرم افزارهایی نظیر فلک، آباکوس، میداس و برخی دیگر از نرم افزارهای معرفی شده در بخش‌های قبلی وجود دارد. با این حال، نرم افزارهای تخصصی مختلفی برای ارزیابی واکنش سازه در برابر زلزله توسعه یافته‌اند.

OpenSees چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«اپنسیس» (OpenSees)، یک نرم افزار رایگان و تخصصی در شبیه‌سازی و کنترل رفتار سیستم‌های سازه‌ای و ژئوتکنیکی در برابر بارهای لرزه‌ای است.

این نرم افزار از قابلیت‌های پیشرفته‌ای در زمینه مدل‌سازی و تحلیل غیر خطی مواد با استفاده از مدل‌های رفتاری متعدد، المان‌های متنوع و الگوریتم‌های مختلف بهره می‌برد.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مهندسی پل کدام هستند؟

مهندسی پل، یکی از زیرشاخه‌های مهندسی سازه است. این حوزه، به مطالعه رفتار پل و عضوهای آن در شرایط بارگذاری مختلف می‌پردازد. نرم افزارهای مختلفی به منظور مدل‌سازی، تحلیل و طراحی پل توسعه یافته‌اند. با این وجود، CSi Bridge، از شناخته‌شده‌ترین نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل و طراحی پل است.

CSi Bridge چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

نرم افزار CSi Bridge، یکی از نرم‌افزارهای تخصصی شرکت CSi در حوزه تحلیل و طراحی اجزای مختلف پل است.

این نرم افزار، 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 صعب العبور و توسعه زیرساخت‌های حمل و نقل را فراهم می‌کند.

از قابلیت‌های نرم افزار CSi Bridge می‌توان به مدلسازی شی گرا، ابزارهای گرافیکی، اجرای تحلیل‌های مرسوم، ارزیابی دینامیک سازه، رفتار غیر الاستیک و هندسه‌های غیرخطی، وجود قالب‌های آماده و گرفتن گزارش‌های جامع اشاره کرد.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه مکانیک سیالات کدام هستند؟

مکانیک سیالات، یکی از شاخه‌های علم فیزیک است که به مطالعه رفتار سیال (مایع، گاز یا پلاسما) و نیزوهای اعمال شده بر آن می‌پردازد.

این حوزه دارای کاربردهای گسترده‌ای در رشته مختلف نظیر مهندسی عمران و مکانیک است. از مسائل مکانیک سیالات در مهندسی عمران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تحلیل تاثیر وزش باد بر روی مقاومت سازه (دینامیک سازه)
• تحلیل سازه‌های ساحلی
• تحلیل سیستم‌های خط لوله (پایپینگ و تاسیسات بهداشتی)
• تحلیل تهویه هوا
• محاسبه جریان بتن
• تحلیل سازه‌های هیدرولیکی نظیر سد

به منظور حل مسائل بالا، نرم افزارهای مختلفی ارائه شده‌اند. در ادامه، به معرفی نرم‌افزارهای مهندسی عمران در زمینه مکانیک سیالات می‌پردازیم.

Ansys چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

«انسیس» (Ansys)، یک مجموعه نرم افزاری محصول شرکتی با همین نام است.

نرم افزارهای این مجموعه، به منظور مدل‌سازی، شبیه‌سازی، تحلیل و طراحی سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. محصولات Ansys در حوزه مکانیک سیالات، جز نرم افزارهای پیشرو محسوب می‌شوند.

از مهم‌ترین نرم افزارهای Ansys در این حوزه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• GAMBIT: یک نرم افزار تولید مش و هندسه برای تحلیل‌های دینامیک سیالات محاسباتی است. با استفاده از GAMBIT می‌توان هندسه تمام مدل‌های ایجادشده در نرم افزارهای CAD/CAE را به نرم افزارهای تحلیل دینامیک سیالات Ansys وارد کرد.
• Ansys FLUENT: یک نرم افزار تخصصی در زمینه شبیه‌سازی سیالات است که به منظور پیش‌بینی جریان سیال، انتقال جرم و حرارت، واکنش‌های شیمیایی و مفاهیم مرتبط دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم افزار، به عنوان دقیق‌ترین راه‌حل برای مسائل دینامیک سیالات شناخته می‌شود.
• Ansys CFX: نرم افزار تخصصی Ansys در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است.

به طور کلی، Ansys به عنوان یک ابزار مدل‌سازی و تحلیل سازه برای ساختمان‌های بلند، پل‌ها، سدها و غیره در مهندسی عمران مورد استفاده قرار می‌گیرد. به علاوه، ابزارهای تحلیل سیالات این نرم افزار، امکان بررسی رفتار سیستم‌های سازه‌ای و ژئوتکنیکی در مواجهه با سیالات مختلف را فراهم می‌کند.

HEC-RAS چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

نرم افزار HEC-RAS، به منظور اجرای محاسبات هیدرولیکی یک و دوبعدی برای شبکه‌های آبی طبیعی (رودخانه) و مصنوعی (لوله‌های انتقال) طراحی شده است.

از قابلیت‌های این نرم افزار می‌توان به رابطه کاربری گرافیکی، المان‌های مختلف تحلیل هیدرولیکی، امکان رسم پروفیل جریان آب، شبیه‌سازی یک و دوبعدی جریان ناپایدار، نقشه‌برداری، تحلیل کیفیت آب و گزارش‌گیری اشاره کرد.

کاربرد اصلی این نرم افزار در مهندسی عمران، بررسی رسوبات مخازن سدها، تعیین دبی ورودی به فاضلاب‌ها، تعیین نقاط مستعد سیل و تاثیر رسوب‌گذاری بر روی پل‌های روی رودخانه‌ها است.

EPANET چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

EPANET، یک نرم افزار رایگان است که به منظور مدل‌سازی سیستم‌های توزیع آب (لوله‌کشی) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این نرم افزار، امکان شبیه‌سازی‌های هیدرولیکی و کیفیت آب، ویرایش داده‌های ورودی و نمایش خروجی با فرمت‌های مختلف را فراهم می‌کند.

با استفاده از تحلیل‌های EPANET در دوره‌های زمانی مشخص، می‌توان سیستم‌های مختلف با هر اندازه‌ای را طراحی کرد. این نرم افزار، گزینه خوبی برای مهندسان عمران آب و فاضلاب است.

RHVAC چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

RHVAC، نرم افزاری است که به منظور محاسبه پارامترهای مربوط به سیستم‌های تهویه مطبوع (بارهای حرارتی و برودتی) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم افزار، امکان طراحی ابعاد کانال‌های تهویه، تحلیل سیستم‌های انتخابی، تعیین طول لوله‌ها، تعریف ضریب هدایت حرارتی و تعیین دیگر پارامترهای تهویه ساختمان را فراهم می‌کند.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل و طراحی راه چه هستند؟

در مهندسی راه و ترابری، طراحی مسیر و ایجاد مدل مفهومی یکی از مهم‌ترین مولفه‌ها است. به این منظور، نرم افزارهای عمومی طراحی نظیر اتوکد، سیویل و رویت قابل استفاده هستند.

با این وجود، نرم افزارهای تخصصی متعددی در این حوزه وجود دارند که در ادامه، به معرفی برخی از نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه تحلیل و طراحی راه می‌پردازیم.

MXRoad چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

MXRoad، یک نرم افزار عالی برای مدلسازی جاده و محصول شرکت «بنتلی» (Bently) - شرکت سازنده نرم افزارهای PLAXIS و STAAD - است. این نرم افزار، به عنوان یک ابزار مبتنی بر رسم خطوط، امکان طراحی دقیق و سریع انواع مختلف جاده‌ها را فراهم می‌کند. مهندسان عمران، طراحان و نقشه‌بردارها می‌توانند از قابلیت مدلسازی سه بعدی، مهندسی ساخت و دیگر تحلیل‌های موجود در این نرم افزار بهره ببرند.

OpenRoads چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

OpenRoads، یک مجموعه نرم افزاری تخصصی در زمینه طراحی شبکه‌های حمل و نقل و محصول شرکت بنتلی است. نرم افزارهای موجود در این مجموعه، امکان طراحی مفهومی با استفاده از داده‌هایی نظیر ابرهای نقطه‌ای، مش‌های واقعی، GIS و دیگر داده‌ها را فراهم می‌کند.

نرم افزارهای مهندسی عمران در زمینه برآورد هزینه و مقادیر کدام هستند؟

نوشتن متره‌برآورد، فهرست‌بها، صورت وضعیت، تخمین هزینه و برآورد مقادیر، یکی از حساس‌ترین فعالیت‌ها در مدیریت و اجرای پروژه‌های مهندسی است. انجام محاسبات مربوط به این موارد، از مهارت‌های مهندس عمران محسوب می‌شود. نرم افزارهای مختلفی برای برآورد هزینه و مقادیر وجود دارند. اکسل، یک نرم افزار عمومی است که ابزارهای موجود در آن، فرآیند انجام محاسبات هزینه و مقادیر پروژه‌های عمرانی را ساده‌تر می‌کند. از نرم افزارهای مهندسی عمران در این زمینه می‌توان به Estimator اشاره کرد.

Estimator چیست و چه کاربردی در مهندسی عمران دارد؟

Estimator، یک نرم افزار برآورد و مدیریت پروژه است. این نرم افزار، امکان تهیه برآورد هزینه و آنالیز نرخ ساختمان‌های مسکونی و تجاری را فراهم می‌کند.