۶-پ۴-۴ کنترل ارتعاش ساختمان

در ساختمان‌های بلند و نرم، تحت اثر تغییرات سرعت باد، ارتعاش ساختمان توسط ساکنان آن حس می‌شود. آستانه این احساس در ساختمان‌های مسکونی با ساختمان‌های اداری تفاوت دارد.

ارتعاش ساختمان الزاماً در همان جهت تأثیر باد اتفاق نمی‌افتد و ممکن است ساختمان در راستایی عمود بر راستای تأثیر باد ارتعاش کند.

برای ساختمان‌های با کاربری مسکونی مقدار شتاب قابل حس توسط افراد ۰/۰۰۵ شتاب ثقل و در ساختمان‌های با کاربری اداری ۰/۰۱۵ شتاب ثقل می‌باشد.

باد مورد نظر در این مطالعات، بارباد سطح بهره برداری (W ser ) است که بر مبنای دوره بازگشت ده ساله باد در منطقه محاسبه می‌شود. برای تعیین این سرعت می‌توان از ۰/۸۰ سرعت مبنای باد ( بند ۶-۱۰-۲ ) استفاده نمود.

چنانچه بین طول و عرض مفید ساختمان رابطه WdH<۰/۳۳۳\frac{\sqrt{Wd} }{H}<۰/۳۳۳ برقرار باشد، احتمال ارتعاش جانبی از ارتعاش در جهت باد بیشتر است.

در این رابطه، H ارتفاع ساختمان (از تراز زمین)، d طول مؤثر ساختمان (در جهت باد) و w عرض مؤثر ساختمان (عمود بر جهت جریان باد) است. طول و عرض مؤثر متناسب از رابطه ۶-۱۰-۱-د محاسبه می‌شود.

شتاب حاصل از تغییرات سرعت باد در جهت عرضی ساختمان (عمود بر جهت وزش باد ) از رابطه تقریبی ( پ-۶-۴-۷ ) به دست می آید.

فرمول
aw=fnw۲.gpwd(arρBgβw)a_{w}=f_{nw}^{۲}.g_{p}\sqrt{wd}\left ( \frac{a_{r}}{\rho _Bg{\sqrt{\beta _{w}}}} \right )

فرمول ( پ-۶-۴-۷)

برای محاسبه شتاب حاصل از تغییرات سرعت باد در جهت طولی ساختمان (هم جهت با وزش باد) باید از رابطه زیر استفاده نمود.

فرمول
ad=۴π۲fnd۲gpKsFCeHβDΔCga_{d}=۴\pi ^{۲}f_{nd}^{۲}g_{p}\sqrt{\frac{K_{s}F}{C_{eH}\beta _{D}}}\frac{\Delta}{C_{g}}

فرمول (پ-۶-۴-۸)

در روابط فوق:

  • w: عرض مؤثر ساختمان (عمود بر جهت وزش باد)

  • d: طول مؤثر ساختمان (در جهت وزش باد)

  • a w : حداکثر شتاب محتمل ایجاد شده در جهت عرض ساختمان (عمود بر جهت وزش باد)

  • a d : حداکثر شتاب مشتمل ایجاد شده در جهت طول ساختمان (هم جهت با باد)

  • a r : ۷۸/۵×۱۰۳[VH/(fnwWd)]۳/۳۷۸/۵\times۱۰^{-۳}[V_H/(f_{nw}\sqrt{Wd})]^{۳/۳} برابر  برحسب (N/m ۳ )

  • ρ B : متوسط جرم مخصوص ساختمان (Kg/m ۳ )

  • β w : نسبت میرایی بحرانی در جهت عرض ساختمان

  • β d : نسبت میرایی بحرانی در جهت طول ساختمان

  • f nw : فرکانس‌های اصلی ساختمان در جهت عرض (هرتز)

  • f nd : فرکانس‌های اصلی ساختمان در جهت طول (هرتز)

  • Δ: حداکثر تغيير مكان بالاترین نقطه ساختمان در جهت وزش باد تحت اثر بار باد سطح بهره برداری برحسب متر

  • g: شتاب ثقل ۹/۸۱ m/s ۲

  • متغیرهای C eh , F, S, K, g p و C g و V H در بندهای قبل تعریف شده است.

شتاب‌های محاسبه شده از روابط فوق نباید از ۱٪ شتاب ثقل در ساختمان‌های مسکونی و ۳٪ شتاب ثقل در ساختمان‌های اداری تجاوز کند.


نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...