Πριν από την κατασκευή έργων πολιτικού μηχανικού, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη διάφορες δομικές πτυχές. Για παράδειγμα, ένας καθοριστικός παράγοντας στην κατασκευή είναι η ανεμοπίεση, η οποία υπόκειται σε ορισμένους παράγοντες όπως η δομή ή η επένδυση.
Τι είναι ο άνεμος;?
Ο άνεμος είναι η κίνηση του αέρα που υπάρχει στην ατμόσφαιρα, ειδικά στην τροπόσφαιρα, και παράγεται από φυσικά αίτια.
Στο σχεδιασμό, ο άνεμος είναι γνωστός ως τυχαία δράση από την άποψη των συνδυασμών φορτίων στους οποίους παρεμβαίνει και των συντελεστών φορτίων που πρέπει να υιοθετηθούν.
Όταν δεν είμαστε ειδικοί στις κατασκευές, είναι φυσικό να αναρωτιόμαστε γιατί ο άνεμος μπορεί να επηρεάσει τα κτίρια. Ωστόσο, όταν εξετάζουν τον άνεμο σε έργα πολιτικού μηχανικού, οι μηχανικοί αναφέρονται στις δυνάμεις που ασκούνται από την κινητική ενέργεια μιας κινούμενης αέριας μάζας, η οποία επηρεάζει άμεσα τη δομή, τα εξαρτήματα και την επένδυση ενός κτιρίου.
Τι είναι μια δομή;
Όλοι οι τύποι κατασκευών σχεδιάζονται ώστε να αντέχουν το βάρος τους, τις εξωτερικές δυνάμεις και τις λειτουργικές απαιτήσεις για τις οποίες σχεδιάστηκαν. Αυτές οι δυνάμεις περιλαμβάνουν ροπές, θερμικά φορτία και ούτω καθεξής. Αυτό είναι που ονομάζουμε κατασκευή.
Επομένως, κάθε δομή έχει αρνητικό ή μηδενικό αριθμό βαθμών ελευθερίας, επομένως οι μόνες μετατοπίσεις που μπορούν να την επηρεάσουν είναι το αποτέλεσμα εσωτερικών παραμορφώσεων.
Πώς επηρεάζει ο άνεμος τις κατασκευές;
Είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη διάφοροι παράγοντες για να αποτραπεί η παραμόρφωση της δομής οποιουδήποτε κτιρίου. Μεταξύ αυτών είναι η πίεση του ανέμου. Αυτή είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας του ανέμου, ειδικά σε εκτεθειμένες επιφάνειες.
Επειδή η ταχύτητα του ανέμου είναι μεταβλητή, ένα κτίριο καταλαμβάνει μια παραμορφωμένη θέση με σταθερή ταχύτητα και δονείται από αυτή τη θέση λόγω αναταράξεων. Η κατανόηση αυτού απαιτεί μια αναλυτική διαδικασία που αξιολογεί τις επιπτώσεις της δύναμης του ανέμου. Στην πραγματικότητα, μπορεί να υποστηριχθεί ότι οι δυνάμεις του ανέμου μπορούν να αποτελέσουν καθοριστικό παράγοντα στο σχεδιασμό.
Τι είναι τα φορτία ανέμου;
Τα φορτία ανέμου είναι οι δυνάμεις που ασκούνται από την κινητική ενέργεια μιας κινούμενης αέριας μάζας, υποθέτοντας ότι προέρχεται από οποιαδήποτε οριζόντια κατεύθυνση. Για το λόγο αυτό, η δομή, τα εξαρτήματα και η επένδυση πρέπει να σχεδιάζονται ώστε να αντέχουν σε ολίσθηση, ανύψωση ή ανατροπή που προκαλείται από τον άνεμο.
Η αναλυτική διαδικασία για τα φορτία ανέμου εξαρτάται από την τοποθεσία, το ύψος, την εκτεθειμένη περιοχή και τη θέση της κατασκευής. Για παράδειγμα, σε ανοιχτή ύπαιθρο με πολύ χαμηλή βλάστηση, ο άνεμος διατηρεί πολύ υψηλή ταχύτητα ακόμη και πολύ κοντά στην επιφάνεια, ενώ σε πόλεις με ψηλά κτίρια, η ταχύτητα μειώνεται ραγδαία.
Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι όταν η ελεύθερη ροή του αέρα εμποδίζεται από ένα σταθερό αντικείμενο, αυτός πρέπει να παρεκκλίνει για να το παρακάμψει. Έτσι δημιουργείται πίεση στο αντικείμενο.
Τι είδους πίεση ασκεί ο άνεμος σε ένα κτίριο;
Η πίεση του ανέμου είναι μια ελάχιστη τιμή που προκύπτει από την κρίσιμη ταχύτητα του ανέμου και υπολογίζεται σύμφωνα με διάφορους συντελεστές, για παράδειγμα, λαμβάνονται υπόψη το ύψος του κτιρίου, οι ριπές, η γεωμετρία και ο προσανατολισμός της κατασκευής.
Επομένως, μπορεί να ειπωθεί ότι ο άνεμος μπορεί να ασκήσει θετική πίεση σε μια κανονική, οριζόντια κατεύθυνση σε επιφάνειες στέγης με κλίση μεγαλύτερη από 30°. Ομοίως, μπορεί επίσης να ασκήσει αρνητική πίεση σε υπήνεμες και προσήνεμες επιφάνειες με κλίση μικρότερη από 30°.
Όλες οι πολύπλοκες, εύκαμπτες και ασυνήθιστες κατασκευές πρέπει να υποβάλλονται σε διάφορες δοκιμές ή έρευνες για να προσδιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο αντιδρούν στην εφαρμοζόμενη πίεση. Αυτές οι δοκιμές είναι απαραίτητες για την ασφαλή κατασκευή.
Επειδή η κατασκευή κτιρίων είναι μια πολύπλοκη διαδικασία, χρειάζονται την υποστήριξη ειδικών σε θεμέλια και έργα πολιτικού μηχανικού, όπως αποθήκες, πλοία ή έργα πολιτικού μηχανικού.
Πηγή: https://meprosaconstrucciones.mx/wp-content/uploads/2017/12/meprosa-c-1.png
