לחץ הרוח על מעטפת וחזיתות בניין

הרוחות העזות שמבטיח לנו החזאי בימים הקרובים יעמידו למבחן את חישובי לחץ הרוח המשמשים לתכנון מבנים ואת שיטות תכנון וביצוע מעטפת הבניין.


תקן ישראלי 414 (עומס רוח לתכנון מבנים), שפורסם במהדורתו החדשה בדצמבר 2008 מציב שיטות חדשות ומחמירות לחישוב לחצי הרוח בתכנון מבנים. חישוב לחץ הרוח הפועל על המבנה מבוסס על מפת מהירות הרוח הבסיסית בישראל המציגה את מהירות הרוח באזורים שונים בארץ (במטר לשנייה). מהירות הרוח המוצגת במפה מתייחסת למהירות הרוח הממוצעת במשבים באורך של 10 דקות הקורים פעם ב 50 שנה.


על פי מפת הרוח, מהירויות הרוח באזור החוף הם כ 30 מ/ש, בשפלה כ 27 מ/ש ובהרים כ 36 מ/ש. אם נתרגם את זה לקמ"ש נקבל 108 קמ"ש באזור החוף, 97 קמ"ש בשפלה וכ 130 קמ"ש בהרים. הפעם מבטיח לנו החזאי משבי רוח במהירויות כ 120 קמ"ש (כ 33 מ/ש) שזה בהחלט קרוב לגבול הלחצים הנקובים בתקן.


שיטת חישוב הלחץ די מורכבת ולוקחת בחשבון בנוסף למאפייני המבנה כגון רוחב, גובה, גאומטריה, מפנה לרוח וכיו"ב גם את מאפיינים טופוגרפיים מאפייני הקרקע והסביבה בה עומד המבנה, וכן מקדמים אמפיריים שונים ולחצים שליליים המתפתחים בפינות המבנה ובתוכו.


על פי מהירות הרוח החזויה השבוע, מעטפת הבניין בחזיתות מבנה בן 5 קומות באזור החוף או בשטח פתוח יעמד בלחץ רוח של מעל 300 ק"ג/מ"ר, מבנה בן 20 קומות באזור החוף הלחץ על המעטפת יהיה קרוב ל 400 ק"ג/מ"ר. חזיתות בנייני עזריאלי בני כ 40 קומות יעמדו בלחצים של מעל 40לחץ הרוח על מעטפת וחזיתות בניין0 ק"ג/מ"ר.


במהירות רוח של 120 קמ"ש, ובלחץ של 400 ק"ג/מ"ר, לחץ הרוח האבסולוטי התאורטי שיופעל על חזית אחת במבנה בן 40 קומות (גובה כ 150 מ'), וחזית ברוחב של 50 מ', יהיה משהו כמו 3 מגה טון (3000 טון).  שדה של קיר מסך בן קומה אחת בגובה 3.5 מ' וברוחב של 1.5 מ' יספוג לחץ של כ 2.1 טון (2,100 ק"ג). הלחץ כמובן איננו שווה על כל החזית ופועל בכיוונים שונים לעל שטח החזית, מוגבר באזורים שונים ופועל בכיוון שלילי באזורים אחרים, הכל בהתאם לגאומטרית המבנה, גובהו והגאומטריה שלו.


קירות מסך ואלמנטים אחרים במעטפת הבניין מתוכננים לשאת כוחות אלה. שלד קירות המסך, הזכוכית, והעוגנים המחברים את המעטפת לבניין סופגים את כל האנרגיה הזו ומעבירים אותה לשלד הבניין. חלונות הזזה ובעיקר דלתות הזזה ששטחם גדול רגישים יותר לעומסים בסדר גודל כזה. בעיקר שהם במצב פתוח.


השארת פתח במצב פתוח, אפילו ואולי בעיקר בכיוון מורד הרוח, מגדילה באופן משמעותי את הלחץ הפנימי (השלילי) הפועל על המעטפת. ולכן המלצתנו לקראת הסערה הקרבה, הגיפו ונעלו היטב את כל הפתחים והחלונות במבנה, ובשעת משבים עזים מומלץ מאוד שלא לפתוח חלונות ודלתות הזזה.


אין ספק כי סערה זו אם אכן תתרחש תעמיד למבחן את שיטות תכנון וביצוע מעטפת וקירות מסך הנהוגות בישראל.

 

הכותב הינו מתכנן מערכות, יועץ בכיר ומומחה בעל ניסיון בינלאומי רב שנים בחזיתות ומעטפת בניין וקירות מסך מכל הסוגים, ותכנן כמה מהפרויקטים הגדולים בישראל ובחו"ל כגון: מרכז עזריאלי, שדה התעופה נתב"ג 2000, שדה התעופה בבנגקוק ועוד רבים אחרים.

לפרטים נוספים http://www.DemoFacade.com


המאמר באדיבות

  • דמו - יעוץ והנדסה
  • קליק לחיוג: 054-5611129
  • טלפון:
    054-5611129הצג
  • כתובת:
    תל אביב
  • אתר:
    הצג

תגובות