การทดสอบแรงลม

โดยพื้นฐานแล้ว การทดสอบอุโมงค์ลมกำหนดเป้าหมายเกณฑ์การออกแบบตามประสิทธิภาพ วัตถุประสงค์ของการรับน้ำหนักลมเชิงโครงสร้างคือเพื่อกำหนดฐานรากและแรงลมด้านข้างที่จะกระทำต่ออาคารก่อนการก่อสร้าง โดยทั่วไป ยิ่งมีแรงลมมากเท่าใด วัสดุก่อสร้างก็ยิ่งจำเป็นมากขึ้นเพื่อให้โครงสร้างสามารถต้านทานแรงลมเหล่านี้ได้ ได้รับการตรวจสอบว่าแรงลมจริงนั้นต่ำกว่าที่กำหนดโดยวิธีรหัสอย่างมาก ดังนั้นการทดสอบอุโมงค์ลมจึงช่วยลดวัสดุและต้นทุนที่เกี่ยวข้องได้

มีการพิจารณาว่าการลดภาระลมที่วัดได้ (โดยเฉลี่ยประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์) สามารถทำได้ผ่านการทดสอบในอุโมงค์ลม และบางครั้งการลดภาระก็อาจยิ่งใหญ่กว่านั้นอีก

ในการออกแบบโครงสร้างทั่วไปของอาคาร แรงลม แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ

• การรับน้ำหนักในแนวดิ่ง เช่น น้ำหนักของโครงสร้าง (เช่น การรับน้ำหนักตาย) หรือน้ำหนักของสิ่งที่อยู่ภายในอาคาร (เช่น การรับน้ำหนักจริง) มักจะควบคุมการออกแบบแผ่นพื้นและเสา
• แรงด้านข้าง เช่น แรงลม โดยทั่วไปจะควบคุมการออกแบบแกนกลางและผนังรับแรงเฉือนใดๆ

ทั้งสองอย่างนี้สามารถเป็นส่วนสำคัญของมวลอาคารได้

สำหรับอาคารสูง ลมมีผลกระทบอย่างมากต่อการออกแบบอาคาร สำหรับอาคารแนวราบ ภาระในแนวตั้งมักจะมีความสำคัญมากกว่า แม้ว่าจะไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไปก็ตาม

ในมาตรฐาน “EN 1991-1-4 การดำเนินการกับโครงสร้าง - ส่วนที่ 1-4: การกระทำทั่วไป - การกระทำของลม” ซึ่งเป็นมาตรฐานยุโรป หลักการในการกำหนดผลกระทบจากลมตามธรรมชาติสำหรับการออกแบบโครงสร้างของอาคารและงานวิศวกรรมโยธาคือ ที่กำหนดไว้สำหรับแต่ละพื้นที่โหลดที่พิจารณาและอธิบายกฎเกณฑ์ ซึ่งรวมถึงโครงสร้างทั้งหมดหรือบางส่วนของโครงสร้างหรือองค์ประกอบที่ติดอยู่กับโครงสร้าง เช่น ส่วนประกอบ อุปกรณ์ปิดบังและอุปกรณ์ยึด อุปกรณ์กั้นด้านความปลอดภัยและเสียง

มาตรฐานนี้ใช้กับ:

• งานอาคารและวิศวกรรมโยธาที่มีความสูงถึง 300 ม
• สะพานที่มีระยะทางมากกว่า 200 ม

มาตรฐานนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อทำนายผลกระทบจากลมที่เป็นลักษณะเฉพาะต่อสิ่งปลูกสร้างบนบก ส่วนประกอบ และส่วนขยาย

มาตรฐานนี้ยังใช้กับสิ่งปลูกสร้างที่อยู่ห่างจากชายฝั่งหลักน้อยกว่า 1 กม. สำหรับโครงสร้างนอกชายฝั่งที่อยู่ห่างจากแนวชายฝั่งหลักมากกว่า 1 กม. จะไม่มีผลกระทบต่อภูมิประเทศที่กำหนดไว้ในมาตรฐานนี้

มาตรฐานนี้ไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับสภาพอากาศที่มีลมผสม เช่น ลมที่ไม่สรุป เช่น ลมพายุ ลมพัดลง ลมกระโชกแรงขนาดเล็ก พายุทอร์นาโด และวิธีการคำนึงถึงผลกระทบในท้องถิ่น เช่น ผลกระทบจากความร้อน ช่องทาง การผกผันของพื้นผิวความร้อนอาร์กติกที่รุนแรง และผลกระทบที่คล้ายกัน ไม่ได้ให้คำแนะนำในเรื่อง.

มาตรฐานนี้กล่าวถึงขั้นตอนที่เรียบง่ายสำหรับเอฟเฟกต์ไดนามิก โดยส่วนใหญ่ตั้งอยู่บนสมมติฐานของการตอบสนองแบบ Unimodal ที่โดดเด่น เกณฑ์ทั่วไปสำหรับการดำเนินการวิเคราะห์ไดนามิกเต็มรูปแบบภายใต้การกระตุ้นตามหลักอากาศพลศาสตร์อยู่นอกเหนือขอบเขตของมาตรฐานนี้ ในทำนองเดียวกัน ผลกระทบของแรงดันลมจากยานพาหนะที่แล่นผ่านอยู่นอกขอบเขตของมาตรฐานนี้ สำหรับผลกระทบจากลมของรถไฟที่วิ่งผ่าน ให้ใช้มาตรฐาน EN 1991-2

สำหรับวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้คำจำกัดความต่อไปนี้ รวมถึงข้อกำหนดและคำจำกัดความที่ให้ไว้ใน EN 1990, ISO 2394, ISO 3898 และ ISO 8930

• ความเร็วลมพื้นฐานที่แท้จริงคือความเร็วลมเฉลี่ยลักษณะเฉพาะ 10 นาที
• ความเร็วลมพื้นฐานคือความเร็วลมพื้นฐานจริงที่ปรับเปลี่ยนโดยคำนึงถึงความน่าจะเป็นต่อปีที่จะพัดเกิน ทิศทางลม ฤดูกาล และระดับความสูง (หากจำเป็น)
• ความเร็วลมเฉลี่ยคือความเร็วลมฐานที่ปรับเปลี่ยนเพื่อพิจารณาผลกระทบของความขรุขระของภูมิประเทศและความสูงเหนือระดับน้ำทะเล
• ปัจจัยยอดสำหรับความปั่นป่วนคือปัจจัยที่สอดคล้องกับระยะเวลาลมประมาณ 3 วินาที ซึ่งสอดคล้องกับระยะเวลาลมมาตรฐานที่สถานีตรวจอากาศ
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงดันคือค่าสัมประสิทธิ์ที่ให้แรงกดบนพื้นผิวอาคารหรืองานวิศวกรรมโยธา ค่าสัมประสิทธิ์ความดันภายนอกจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวภายนอก ค่าสัมประสิทธิ์ความดันภายในจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวภายใน
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงดันสุทธิคือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงความแตกต่างของแรงดันบนพื้นผิว
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงคือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงผลกระทบโดยรวมหรือผลกระทบต่อความยาวหน่วยของลมที่มีต่อโครงสร้าง ชิ้นส่วนโครงสร้าง หรือส่วนประกอบ รวมถึงแรงเสียดทานด้วย หากไม่ได้แยกออกเป็นพิเศษ
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงผลกระทบของแรงเสียดทานของลมที่มีต่อพื้นผิวภายนอกของอาคารและโครงสร้าง
• ปัจจัยการตอบสนองเบื้องหลังคือปัจจัยที่ช่วยให้ไม่มีความสัมพันธ์เต็มรูปแบบของแรงกดที่พื้นผิวโครงสร้าง

ในบรรดาการศึกษาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเรายังให้บริการทดสอบแรงลมด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญ และอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง