كيف تؤثر سرعة الرياح على تصميم الابنية العالية ؟

تؤثر الرياح بحسب سرعتها في جميع المباني وتحديدا منها - العالية - ولكن في السرعات العالية (الرياح ) فقط وتختلف التأثيرات الجانبية لها ابتدءا من الاجزاء الخارجية - ديكورات المباني - وفي بعض الاحيان تشتمل الاضرار على اجزاء اخرى داخلية .

توثر قوة  الرياح في المباني المرتفعة لاكثر من 6 طوابق او مأزن المساجد والخزانات العالية وغيرها من المباني المرتفعة لانها تضيف حمل اضافي (moment) علي الاعمدة والاساسات لتزيد من اجهادات التصميم للعناصر الانشائية وغيرها وعمق الاساسات اسفل التربة وبالتالي يجب الاخذ في الاعتبار عند التصميم مقاومة الرياح والزلازل وتحسب من القانون الاتي:-     F= A*P

P= Ce*Cq*Qs*lw

يتم مقاومة تأثير الرياح في الأبراج العالية عن طريق تقليل المساحة المعرضة للرياح كلما ارتفعنا رأسيا وهذا يعطي ايضا استقرارية اكبر للبرج حيث يكون وزن المنشأ اعظميا عند القاعدة والأدوار الأولى ويتناقص تدريجيا كلما اتجهنا رأسيا نحو القمة

تأثير الرياح يظهر جلياً في المنشآت المرتفعة مثل ( خزانات الماء العالي - الأبراج " أكثر من 7 طوابق " - مآذن المساجد .. الخ

 أن جميع الحمولات التي تتعرض لها المنشآت هي عادة حمولات شاقولية و هي تنتقل من البلاطات إلى الجسور فالأعمدة فالأساسات بشكل شاقولي ناظميلكن قوى الرياح و الزلازل تؤثر أفقياعلى المبنى و هنا يظهر الفارق.

أن جميع الحمولات التي تتعرض لها المنشآت هي عادة حمولات شاقولية و هي تنتقل من البلاطات إلى الجسور فالأعمدة فالأساسات بشكل شاقولي ناظميلكن قوى الرياح و الزلازل تؤثر أفقياعلى المبنى و هنا يظهر الفارقوزن المنشأ اعظميا عند القاعدة والأدوار الأولى ويتناقص تدريجيا كلما اتجهنا رأسيا نحو القمة

كلما كانت الرياح سريعة و البناية عالية تطلب من المهندس المعماري استعمال مواد أخف كلمعدن و اختيار تصميم للبناية يسهل مرور الرياح

تؤثر الرياح بطريقة شاقولية متناقصة في الاسفل واعظمية في الاعلى 

سرعة الرياح من الممكن ان يكون تأثرها اكبر من قوى الزلازل وخصوصا في المناطق التي تتميز بسرعة رياح عالية حيث تولد الرياح قوى افقيه عند كل طابق وتنتقل هذه القوى الي الاعمدة والحوائط ويتم التصميم العناصر الرئسية حسب النظام الانشائي المستخدم اما bearing wall او moment resisting frame  او dual system ثم تنتقل هذه القوى الافقيه الى الاساسات 

يزداد تاثير الرياح على المباني التي تكون نسبة ارتفاع المنشأة الى عرض الواجهة أقل من 4 (أي أنه يكون مبنى عريض) وبالتالي يجب الاخذ بالحسبان تأثير الرياح على هذه الابنية وأيضا بعض الاشكال تتناسب عكسيا مع قوة ضغط الرياح لأنها تكون كالوعاء او البراشوت ، أما المباني التي تكون نسبة ارتفاع المنشأة الى عرض الواجهة أكبر من 4 (أي أنه يكون مبنى نحيف) يتم التغاضي عن قوة تأثير الرياح والمباني التي تزيد عن 30 يتم إجراء دراسة دايناميكية لتصميمها لدراسة تأثير الرياح على التصميم المقترح

تؤدي لحدوث قوى أفقية:

1- قوى ضغط على واجهة المبنى المقابلة لها

2- قوى سحب على الواجهة الخلفية

وبالتالي تصمم أعمدة المبنى على وجود عزوم انحناء وليس قوى ضغط رأسي فقط