الأحمال الأفقية الناتجة من الرياح على الأبنية العالية

تعتبر الأحمال الناتجة عن الرياح أحمالا حية ديناميكية، تخضع إلى اعتبارات وعوامل لا يمكن للإنسان التحكم بها. إن الدراسات التحليلية والمخبرية التي أجريت على نماذج مختلفة من المنشآت بينت أن تقدير قوى دفع الرياح يعتمد على عوامل عديدة منها شكل البناء وأبعاده، المنطقة التي سيقام عليها المنشأ، سرعة الرياح وكثافة الهواء واتجاه حركة الريح ونوع العنصر المدروس وطبيعته وموقعه. كما دلت بأن سرعات الرياح العالية والمتتالية تؤثر تأثيراً خطيراً على منشآت الأبنية العالية. وتزداد خطورة الرياح كلما اقترب دور الريح من دور الاهتزاز للمنشأ مما يؤدي إلى حدوث حالة الطنين التي تؤدي بالنهاية إلى كوارث كبيرة. &

& إن الرياح إحدى الظواهر المناخية التي لا يمكن التحكم بها مما يجعل التقييم الدقيق للأحمال الناتجة عنها غير ممكن، لذلك لا بد من الاعتماد على فرضيات أساسية تقريبية لمعرفة تأثير الرياح على المنشآت. من أهم الفرضيات اعتبار الرياح ذات سرعة ثابتة وتؤثر بالاتجاه الأفقي حيث تحدد السرعة الأعظمية من خلال الدراسات الإحصائية لتسجيلات الأرصاد الجوية في مناطق مختلفة والتي تمتد فترة حياة المنشأ في الأبنية والتي تتراوح بين 50-100 سنة. &

&تؤثر الرياح في المنشأ بضغط أفقي ديناميكي يتولد نتيجة اصطدام الرياح بواجهة المنشأ. تتغير قيمة الضغط الناتج بعدة عوامل أهمها سرعة الرياح وأبعاد المنشأة الهندسية وموقعه. يحسب الضغط الديناميكي المتولد على سطح نتيجة لرياح سرعتها V انطلاقا من فرضية أساسية باعتبار أن الطاقة الحركية للرياح الناتجة عن سرعتها تتحول إلى ضغط ديناميكي مكافئ بمجرد اصطدام الرياح بحاجز ثابت ولا نهائي. &

&إن تقدير سرعة الرياح في منطقة ما يتم من خلال قياسات عملية و دورية وبواسطة أجهزة خاصة توضع في محطات الرصد حيث يقوم مختصون بالأرصاد الجوية بتحليل القياسات بطرق إحصائية احتمالية لتحديد سرعة الرياح العظمى المحتملة خلال العمر التصميمي للمنشأ والتي تسمى بالسرعة التصميمية للرياح. تحدد السرعة التصميمية للرياح بمعرفة سرعة هبتها وفق الحالات التالية:

• من أجل المنشأة التي يقل كل من بعدي واجهتها المدروسة عن 10 متر أي V=Vk
• من أجل المنشآت التي يزيد كل من بعدي واجهتها المدروسة عن 10 متر ويقل عن 20 متر V=Vk/135