نقشه برداری ساختمانی، یک فرآیند مهم در طراحی و ساخت ساختمان ها است که به کمک ابزار و تجهیزات مختلف و دقیق نقشه برداری، اندازه‌گیری و ثبت دقیق اطلاعات مکانی ساختمان و اجزای آن انجام میشود. این اطلاعات به مهندسان معماری، مهندسان عمران و تیم های ساختمانی کمک می‌کند تا ساختمان ها را به دقت طراحی، ساخته و مدیریت کنند.
نقشه برداری ساختمانی مهمترین مرحله از پروژه های ساختمانی است و در تصمیم گیری ها، مدیریت پروژه و اجرای عملیات ساختمانی تأثیر مهمی دارد. دقت و صحت نقشه های ساختمانی برای تهیه منابع و تجهیزات مناسب و برنامه‌ریزی دقیق از اهمیت بسیاری برخوردار است.در ادامه با مجله پله همراه باشید تا بیشتر با این موضوع آشنا شوید.
مراحل کلی نقشه برداری ساختمان
- طراحی اولیه: در این مرحله، مهندسان معماری ساختمان را طراحی می‌کنند و اطلاعات اولیه مکانی و ابعاد ساختمان را مشخص می‌کنند.
- تهیه نقشه های طراحی: بر اساس طراحی اولیه، نقشه های طراحی ایجاد می شوند که شامل نقشه های ساختمانی، نقشه های برش، نقشه های نمایی و سایر نقشه های مرتبط با ساختمان هستند.
- تهیه نقشه های مساحی: در این مرحله، نقشه‌های مساحی تهیه می شوند. این نقشه ها شامل اطلاعات دقیق مکانی ساختمان و اطراف آن، ارتفاعات، ابعاد، شیب‌ها و سایر جزئیات مرتبط با زمین می‌شوند.
- نقشه برداری میدانی: این مرحله شامل عملیات اندازه‌گیری دقیق اطلاعات مکانی و ابعاد ساختمان در محل فیزیکی ساختمان است. این عملیات ممکن است با استفاده از تجهیزات مساحی مانند دوربین نقشه برداری تئودولیت و تریمبل و نیز دیگر دستگاه های نقشه برداری ساختمانی مانند Total Station انجام شود.
- پردازش داده‌ها: داده های جمع آوری شده از نقشه برداری میدانی پس از انتقال به محیط کامپیوتری و با استفاده از نرم افزارهای مخصوصی پردازش می‌شوند. این مرحله شامل تحلیل دقیق داده ها و تهیه نقشه های نهایی میشود.
- تهیه نقشه های نهایی: نقشه های نهایی ساختمان با استفاده از اطلاعات مساحی و طراحی آماده می‌شوند و به مهندسان و تیم های ساختمانی ارائه می‌شوند.
- پایش و کنترل کیفیت: در مراحل مختلف نقشه برداری، پایش و کنترل کیفیت اطلاعات جمع آوری شده و پردازش داده ها انجام میشود تا دقت و صحت نقشه ها تضمین شود.
نقشه برداری پروژه های ساخت و ساز
دفتر مهندسی نقشه برداری آربن در زمینه نقشه برداری ساختمان، موارد متعددی از انواع خدمات را ارائه میدهد که نمونه های آن موارد زیر می‌باشد:
-
نقشه برداری ساختمان در انجام کنترل و پیاده سازی کف – انتقال ارتفاع صفر به ساختمان
یکی از وظایف نقشه بردار در نقشه برداری ساختمان، انتقال ارتفاع به قسمتهای مختلف ساختمان در دست احداث می‌باشد. تعیین ارتفاع صفر به عهده مهندس نقشه بردار نیست و این ارتفاع توسط کارشناس بر و کف شهرداری مشخص میشود که معمولا آکس گذر در قسمت روبروی درب پارکینگ است. این نقطه حتما باید ابتدا با حضور نماینده شهرداری تثبیت شود، سپس نقشه برداران دفتر مهندسی آربن، این نقطه را به درون ساختمان انتقال میدهد و مبنای اجرای ارتفاع سقف و کف و شیب رمپ و غیره خواهد بود.
-
نقشه برداری ساختمانی در انجام میخکوبی محدوده سند (با لحاظ ملک مجاور-درز انقطاع در گود برداری و ستون گذاری)
عدم میخکوبی صحیح محدوده سند میتواند یکی از بزرگترین چالش‌های ساخت و ساز و در نقشه برداری ساختمان باشد. نقشه برداران با تجربه آربن، با توجه به ملکهای سنددار اطراف و درزانقطاع ها و گذرها و نقشه ثبتی و ابعاد سند مورد اجرا باید بتواند موقعیت دقیق گوشه‌های ملک را جهت انجام شروع گودبرداری مشخص کند.
اشتباه در این امر در نقشه برداری ساختمان، ممکنست منجر به شکایت ملکهای مجاور شود. شاید این امر هنگام ساخت اتفاق بیفتد و یا در سالهای آینده ملکهای مجاور متوجه شوند که در هر صورت مشکلات زیادی را به دنبال خواهد داشت.
-
نقشه بردار ساختمانی در تعیین دقیق محل شروع و پایان پخ ها
یکی از مسایلی که سازنده های آن دست به گریبان هستند اجرای صحیح پخ‌ها می‌باشند. مخصوصا در مواردی که زمین اضلاع متعامدی ندارد و همچنین اضلاع اعلام شده برای سند زیاد دقیق نیست. اجرای پخ دقیقا به اندازه ابعاد سندی امکان پذیر نیست.
سازنده های عزیز در این مواقع حتما از کارشناس ذی‌صلاح و دارای تجربه استفاده کنند. دفتر نقشه برداری آربن با تجربه‌های کارهای مشابه این آمادگی را دارد تا با انجام نقشه برداری ساختمان، همزمان با اجرای جای صحیح پخ‌ها را میخکوبی کند و یا مشاوره های مناسبی به سازنده ها ارائه دهد.
-
نقشه برداری ساختمانی در کنترل شاقولی بودن ستونها
یکی از مراحل نقشه برداری ساختمان، شاقولی بودن ستونها در پروژه های بزرگ و کوچک توسط نقشه بردار آربن، چک میشود. عدم رعایت ضوابط و عدم استفاده از نقشه بردار در حفظ شاقول ستونها مخصوصا در طبقات بالا میتواند منجر به جمع شدگی یا بازشدگی بنا شود.
بعنوان مثال ملکی که در طبقه همکف ۱۰ سانتیمتر درز انقطاع را رعایت کرد. در پشت بام بعلت عدم شاقول بودن به درز انقطاع ۱۵ یا صفر می‌رسد و بعد از این که اتمام عملیات ساختمانی صورت گرفت و امکان بازدید طبقات پایین میسر نبود، این اعداد برای درز انقطاع مشکل ساز میشود، همچنین این مورد برای طول بنای اعیانی هم اتفاق می‌افتد.
-
نقشه برداری ساختمان در کنترل تراز بودن بتن ریزی دیوارها و تعیین دقیق ارتفاع و کف هر طبقه
در نقشه برداری ساختمان، وظیفه نقشه بردار جهت تراز بتن ریزی بتن ها بر اساس ارتفاع مشخص شده در پلان معماری است. این امر معمولا در پروژه های کوچک نقشه برداری ساختمان اتفاق نمی‌افتد.
نقشه برداران آربن، با توجه به نقاط کنترلی که در اطراف ساختمان (در حال ساخت) پخش کرده و با توجه به ارتفاع صفر ( کارشناس بر و کف شهرداری تراز صفر ساختمان را اعلام می‌کند ) ارتفاع بتن ریزی همکف و هر طبقه را چک می‌کند.
-
نقشه بردار ساختمان در اجرای رمپ با توجه به پلان معماری و شیب استاندارد
اجرای رمپ در نقشه برداری ساختمان، مساله بسیار حساسی است که با توجه به ضوابط باید رمپ به گونه ای اجرا شود که شعاع گردش و حداقل شیب رعایت شود.
نقشه بردار دفتر مهندسی آربن، ابتدا محل را با دقت برداشت، سپس نقاط ارتفاعی را از فایل کد استخراج و در محل اجرا می‌کند. رمپی که اینگونه اجرا شود قطعا تمامی استانداردها را تامین کرده و به مشکلات آتی احتمالا بر نمی‌خورد.
-
نقشه برداری ساختمانی در انجام پیاده سازی دقیق محل ستونها با توجه به زوایای عرصه
در نقشه برداری ساختمانی مواقعی که ملکها غیرمتعامد هستند، اجرای ستونها بسیار حساس و حیاتی است، زیرا اشتباه در اجرای ستونها میتواند مشکلات زیادی از جمله حذف پارکینگ کاهش دهنه راه پله و مشاعات ممکنست پرداخت جریمه های سنگین را بهمراه داشته باشد.
جهت انجام این مهم آربن به کمک نقشه برداران با تجربه، در نقشه برداری ساختمان، جهت پیاده سازی آکس ستون با متر و یا پیاده سازی آکس ستون با متر با دوربین، ابتدا عرصه موجود را برداشت کرده و زوایا را به پلان معماری انتقال میدهد. ستونها با توجه به زوایا چرخیده، سپس مختصات استخراج میشود. در اینگونه پروژه های نقشه برداری ساختمان، ستونها به صورت سه نقطه اجرا شوند تا احتمال هر گونه چرخش و جابجایی به صفر برسد.
-
نقشه برداری ساختمان در تطبیق زوایای پلان معماری و وضع موجود
در بسیاری از مواقع مشاهده میشود پلان مصوب یا پلان معماری که مبنای دستور نقشه است، از لحاظ زوایا با وضع موجود مطابقت ندارد. این قضیه باعث بوجود آمدن مشکلات زیادی در نقشه برداری ساختمان میشود.
بعنوان مثال زیربنای ملکی ۷*۲۰ متر است قاعدتا مالک اجازه دارد ۱۴۰ متر در هر طبقه بنا داشته باشد، حال آنکه اگر این ملک زاویه‌دار باشد هیچوقت ۱۴۰=۷*۲۰ نمی‌شود. اما شهرداری برای این ملک به اندازه زیربنای ۱۴۰ متر و هر طبقه هزینه جواز را دریافت می‌کند و از همه بدتر اینکه پارکینگها بر اساس اضلاع متعامد در پلان معماری ترسیم میشود و وضعیت موجود این اجازه را نمی‌دهد و احتمال حذف پارکینگ یا پارکینگ ها پس از نقشه برداری ساختمان وجود دارد.
عمده خدمات نقشه برداری ساختمان سازی
به جز موارد ذکر شده در بالا، خدمات دیگری از نقشه برداری ساختمان به شرح زیر است:
- کنترل تراز سقف های دال بتنی
- تیغه چینی دیوارهای داخلی و خارجی ساختمانها
- پیاده سازی و جانمایی صفحه ستون و فونداسیون
- ازبیلت و تهیه نقشه ساختمان
- زیرسازی، روسازی، جدول کاری، زهکشی و فنس کشی
- اجرای صفحه ستون ساختمان مسکونی
- اجرای فضای سبز
- اجرای جداول و آبروها
- پیاده سازی نمای ابنیه
- بررسی و تعیین حدود اربعه و مساحت وضعیت موجود زمین و مطابقت با سند ثبتی؛
- همکاری با تیم طراحی و معماری و تعیین بهترین مکان احداث ساختمان؛
- جانمایی و پیاده‌سازی سایت پلان و محل فونداسیون بر اساس دستور نقشه شهرداری؛
- کنترل اجرایی گودبرداری، خاکبرداری و خطوط تراز بسترسازی؛
- جانمایی و کنترل موقعیت محورهای سازه، ستونها و اسکلت فلزی و بتنی؛
- کنترل تراز بتن، تاسیسات ساختمانی، سقف کاذب و مانند آن؛
- پیاده‌سازی نما‌های پیچیده طراحی، رمپ‌ها و سایر اجزای فنی ساختمان.
موارد استفاده از نقشه برداری چیست؟
کنترل کارهای اجرایی و تعیین میزان نشست ساختمان ها در عملیات ساختمانی، مونتاژ واحد های تولیدی و صنعتی، طرح های مربوط به تسطیح اراضی در شهر سازی و کشاورزی، کنترل دائمی انحراف سدها ازنظر فشار آب در تأسیسات خطوط آبی، خطوط انتقال نقاط و امتداد ها در معادن و راه های زیر زمینی، بررسی تغییرات پوسته ی زمین در زمین شناسی، تعیین میزان عمق آب و تهیه نقشه های دریانوردی در کشتیرانی و بندر سازی، تهیه نقشه ی ابنیه و آثار تاریخی در یاستان شناسی.
شاخه های نقشه برداری
شاخه های نقشه‌برداری به شرح ذیل می باشد:
نقشه‌برداری مسیر (Route Surveying)
به روش های مختلف طراحی و پیاده کردن مسیر های جاده ای از قبیل آزادراه، بزرگراه، راه آهن، خطوط انتقال نیرو، خطوط لوله آب و گاز و … به‌طورکلی هر نقشه برداری که در طول یک خط اجرا شود
نقشه‌برداری زیرزمینی (Under Ground Surveying)
شاخه ای از نقشه برداری که شامل طراحی انواع تونل ها (را ه های بین‌شهری، تونل راه آهن، مترو، معادن، سدسازی و نیروگاه ها و…)، عملیات اجرا و هدایت حفاری و بالاخره برداشت فضاهای موجود زیرزمین به‌منظور تهیه نقشه می شود.
هیدروگرافی (Hydrographic Surveying)
علم اندازه گیری و ترسیم پارامتر هایی برای توصیف دقیق طبیعت و شکل بستر کف آب ها نسبت به موقعیت جغرافیایی عوارض زمین و دیگر حرکات آب هیدرو گرافی نامیده می شود. تمامی دریاچه های طبیعی و سد ها و همچنین رودخانه ها در حیطه تخصصی دانش آب نگاری است. اندازه گیری های موردنظر در عملیات آب نگاری شامل اندازه گیری عمق، جزرومد، جریان، جنس بستر، موقعیت عوارض مختلف جغرافیایی در عمق و سطح دریا و آب ها می باشد
نقشه برداری میکروژئودزی (Micro-Geodesy)
حصول اطمینان از ثبات، پایداری و ایمنی سازه های بزرگ مهندسی نظیر سد ها، برج ها، پل ها و… در حین ساخت و حتی پس‌ازآن امری لازم است. به‌منظور بررسی روند تغییر شکل سازه های بزرگ، به صورت دوره ای دو روش وجود دارد. روش های ژئوتکنیکی متکی بر ابزار دقیق و روش های ژئودتیکی که میکروژئودزی نامیده می شود. روش میکروژئودزی درباره حرکات و موقعیت سازه نسبت به محیط اطراف می باشد. معمولاً هنگام مرمت، احیا و بازسازی یک بنا و یا اجرای یک طرح جدید پس از ساخت بنا و یا تغییر در طراحی حین اجرای یک بنا و یا تهیه نقشه ازبیلت ستون ها و دیوارهای حائل و … از نقشه-برداری استفاده می شود.
نقشه برداری ثبتی (Cadastral Surveying)
با افزایش قیمت و بالا رفتن ارزش زمین ها، نقشه برداری و تعیین دقیق حدود املاک اهمیت بالایی یافت. کاداستر مجموعه دفاتر و اسنادی است که دلالت بر مساحت اراضی مزروعی، ابنیه، ملاک، نقشه و حدود ترسیمی آن ها در مناطق مختلف دارد. برای انجام کاداستر از سیستم ها و تکنیک هایی مانند GIS، GPS، نقشه‌برداری زمینی و… استفاده می شود.
فتوگرامتری (Photogrammetry)
عکس های هوایی توسط دوربین های مخصوصی که در زیربدنه‌ی هواپیما نصب‌شده‌اند به‌صورت نوار های متوالی از سطح زمین برداشته می شود. از این عکس‌ها برای نقشه برداری و تهیه نقشه استفاده می شود.
دوربین های نقشه برداری
دوربین های ترازیابی (نیوو) ارتفاع و زوایا در سطح افق و فواصل نقاط اندازه گیری می شود؛ اما دوربین های زاویه یاب (تئودولیت)، قادر به اندازه گیری تغییرات زاویه قائم و شیب نیز می باشند. نوع سوم دوربین ها، دوربین های توتال است؛ که ترکیبی از هر دو نوع دوربین نیوو و تئودولیت را انجام می دهند.
ترسیم نقشه
با استفاده از برداشت های انجام شده با دوربین های ترازیابی (نیوو) و زاویه یاب (تئودولیت) باهدف ترسیم نقشه پلان یا توپوگرافی انجام می شود:
پلان: تصویری افقی است که بر اساس اطلاعات حاصل از عملیات برداشت زاویه و فاصله رسم میشود.
جهت ترسیم پلان بر روی کاغذ میتوان از ابزارهای نقشه کشی دستی مانند خط کش، گونیا و… و یا از نرم افزارهای AutoCAD، Arc GIS و … استفاده نمود.
توپوگرافی: نقشه ای است که علاوه بر شکل و موقعیت مسطحاتی عوارض زمین، وضع ارتفاعی عوارض را نیز به صورت منحنی های تراز و نقاط ارتفاعی نمایش میدهد و بر اساس اطلاعات حاصل از عملیات ترازیابی ترسیم میشود.
نقشه های توپوگرافی با استفاده از نرم افزارهای AutoCAD، Civil 3d، Surfer و … ترسیم میشود.
نقشه‌برداری در مهندسی عمران
علم نقشه برداری در مهندسی عمران کاربرد های فراوانی دارد که در این مقاله نمونه ای از کاربرد نقشه برداری در ساختمان سازی، راهسازی و سد سازی آورده شده است.
نقشه برداری در ساختمان سازی
امروزه استفاده از علم نقشه برداری در پروژه های ساختمانی، امری اجتناب ناپذیر می باشد. نقشه برداری باعث افزایش دقت و صحت عملیات اجرای سازه می شود. خدمات نقشه برداری در ساخت و ساز را می توان به سه قسمت قبل از احداث سازه، حین احداث و بعد از ساخت سازه تقسیم بندی کرد.
1. قبل از احداث سازه:
• تعیین بر وکف سازه
• بررسی زمین و مطابقت با سند ثبتی
• عرصه و اعیان زمین
• توپوگرافی و تهیه نقشه سایت پلان و ثبت موقعیت عوارض طبیعی و مصنوعی برای کمک به طراحی معماری
• تهیه پروفیل خیابان های دسترسی مجاور
2. در حین ساخت
• پیاده‌سازی نقشه و محل فونداسیون
• کنترل عملیات خاکبرداری
• کنترل ابعاد پی و خطوط تراز
• تعیین موقعیت شمع
• کنترل موقعیت ستون ها و کنترل شاغولی آن ها
• کنترل خطوط تراز سقف
• تعیین تراز های موردنظر برای کار های تأسیساتی، نصب پنجره، سقف کاذب و …
• مشخص کردن جانمایی و شاغولی پله ها
• ساخت نما
3. پس از ساخت
در زمان مرمت و بازسازی سازه و یا تغییر در طراحی سازه حین اجرای سازه نیاز به نقشه برداری می باشد. برای مرمت و بازسازی یک بنا، اولین گام تهیه نقشه های ازبیلت می باشد.
• مشخص کردن محل ستون ها و دیوار ها
• تعیین محل تأسیسات
• محاسبه مقدار نشست سازه
• جانمایی سازه و …
مشکلات عدم وجود نقشه برداری در ساخت سازه
با توجه به پیچیدگی و حساسیت سازه های امروزی نسبت به گذشته، اهمیت نقشه برداری بیشتر از پیش شده است؛ ازاین‌رو در صورت عدم استفاده از نقشه برداری دقیق در ساخت سازه ها مشکلاتی را دربی خواهد داشت.
لزوم استفاده از نقشه برداری در ساخت وساز و مشکلات ناشی از عدم نقشه برداری به شرح ذیل می باشد:
✔طراحی
در زمان طراحی سازه مهندسین طراح با توجه به سند ملک یا دستور کار شهرداری، طراحی را شروع می نمایند؛ اما طراحی بدون نقشه برداری و درنظرگرفتن زوایا اضلاع زمین، ممکن است منجر به طرحی شود که در زمان اجرا با ملک تطابق نداشته باشد؛ در این صورت باید نقشه ها اصلاح شود که وقت و هزینه مجدد را در پی دارد.
✔ تعیین حدود ملک
پیش از ساخت سازه، باید حدود زمین را با توجه به معبر اصلی مشخص کرد. تعیین برو کف در ساخت سازه اهمیت بسزایی دارد؛ زیرا عدم تعیین دقیق برو کف باعث اختلاف ارتفاع سطح خیابان با سازه و یا تعیین نادرست حدود زمین و تجاوز در ملک مجاور می شود. تعیین عرصه و اعیان زمین توسط نقشه بردار مشخص می شود.
✔خاکبرداری و اجرای پی
گام بعدی در ساخت‌وساز خاکبرداری می باشد؛ در خاکبرداری، مخصوصاً برای سازه های بلند که نیاز به خاکبرداری زیاد و عمق زیاد حفاری می باشد، استفاده از نقشه برداری برای تعیین تراز زمین امری اجتناب‌ناپذیر است. در صورت عدم استفاده از نقشه بردار، احتمال اشتباه در کد های ارتفاعی سازه وجود دارد.
اجرای ستون ها
در صورت اجرای ناشاقول ستون ها مشکلاتی در زمان اجرای سازه و تحمل نیرو (امکان ایجاد خروج از مرکزیت) رخ می دهد. نمونه‌ای از ناشاقولی در شکل 20 آورده شده است.
اسکلت فولادی: در زمان اجرای اسکلت فولادی باید تراز بودن صفحه‌ستون دقت نمود. همچنین طبق مقررات ملی ساختمان شاقول بودن ستون ها رواداری مشخصی دارد که به کمک نقشه برداری باید از شاقول بودن ستون ها اطمینان حاصل نمود.
اسکلت بتنی: در سازه های بتنی باید از تعیین مکان درست چهار گوشه ستون و شاقول بودن قالب ها در تمام طبقات اطمینان حاصل کرد.
معماری سازه
با کمک دوربین نقشه برداری قبل از بتن ریزی ارتفاع سقف، دیوار برشی و ستون ها را مشخص کرده تا بتن ریزی را تا ارتفاع درست ادامه یابد. با توجه به نقشه، کد های ارتفاعی هر طبقه باید کنترل شود. همچنین محل دیوار ها و جانمایی آن ها، تعیین محل نصب پنجره و … به‌وسیله نقشه برداری میسر می شود.
نتیجه‌گیری
در این مقاله به تعاریف اولیه نقشه برداری، دوربین های و طرز کار با آن ها و درنهایت برخی از کاربردهای نقشه‌برداری در مهندسی عمران پرداخته شد. به عنوان نتیجه گیری، موارد مهم و کلیدی در رابطه با نقشه برداری در ادامه ذکر می شود:
1- نقشه برداری مجموعه ای از اندازه گیری ها و انجام محاسبات بر روی این اندازه گیری ها و درنهایت ترسیم نتایج به‌دست‌آمده، می باشد.
2- سطح ژئوئید، سطح متوسط آب دریا های آزاد که به‌صورت یک بیضوی در کل کره زمین در نظر گرفته‌شده است و ارتفاع نقاط، نسبت به آن را ارتفاع مطلق گویند درصورتی‌که سطح‌مبنای دیگری انتخاب شود؛ ارتفاع نقاط نسبت به آن ارتفاع نسبی می باشد.
3- دوربین های ترازیابی (نیوو) ارتفاع و زوایا در سطح افق و فواصل نقاط اندازه گیری می شود.
4- دوربین های زاویه سنجی (تئودولیت)، قادر به اندازه گیری تغییرات زاویه قائم و شیب نیز می باشند.
5- نوع سوم دوربین ها، دوربین های توتال است؛ که وظایف هردو نوع دوربین نیوو و تئودولیت را انجام می دهند.
6- خدمات نقشه برداری در ساخت و ساز را می توان به سه قسمت قبل از احداث سازه، حین احداث و بعد از ساخت سازه تقسیم بندی کرد.
7- با توجه به پیچیدگی و حساسیت سازه های امروزی نسبت به گذشته، اهمیت نقشه برداری بیشتر از پیش شده است؛ ازاین‌رو در صورت عدم استفاده از نقشه برداری دقیق در ساخت سازه ها مشکلاتی از قبیل، نا شاقولی ستون ها، اشتباه در بر و کف، تعیین نادرست محدوده خاکبرداری، تعیین نادرست کدها ارتفاعی و … را دربی خواهد داشت.
8- از کاربردهای نقشه برداری در مهندسی عمران، می توان به سد سازی، راهسازی، ساختمان سازی و … اشاره نمود.