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भवन डिजाइन और निर्माण के संबंध में पवन भार का निर्धारण

Determining Wind Loads in Relation to Building Design and Construction
Determining Wind Loads in Relation to Building Design and Construction
प्रकाशन

यह लेख 21 जनवरी 2013 के साप्ताहिक ऑनलाइन संस्करण में प्रकाशित हुआ था संपत्ति और देयता संसाधन ब्यूरो अपने दावों के ज्ञान का परीक्षण करें।

भवन डिजाइन और निर्माण के संबंध में पवन भार का निर्धारण

संयुक्त राज्य अमेरिका में हर साल इतने अलग-अलग प्रकार के तूफान आते हैं, इमारतों के डिजाइन में शामिल करने के लिए उपयुक्त मात्रा में हवा का भार क्या है?

संरचनात्मक भार विशिष्टताओं को बड़े पैमाने पर द्वारा निर्धारित किया जाता है:

  • पूर्व की घटनाओं से संचित डेटा
  • घटना की सांख्यिकीय संभावना
  • स्थानीय सरकारों/स्थानीय क्षेत्राधिकारों द्वारा व्याख्या और सिफारिशें

कैसे डिजाइन हवा का भार निर्धारित किया जाता है

पवन भार की गणना का उपयोग करके की जाती है दो कारक:

  • मूल हवा की गति
  • एक्सपोजर श्रेणी (संरचना के स्थान के लिए विशिष्ट)।

यह मानदंड The . में सिफारिशों पर आधारित है अमेरिकन सोसायटी ऑफ सिविल इंजीनियर्स मानक 7 (एएससीई 7)।

हवा की गति

बुनियादी हवा की गति डेटा की गणना 50 वर्षों की अवधि में क्षेत्र की जलवायु के सांख्यिकीय विश्लेषण का मूल्यांकन करके की जाती है। उस अवधि में सबसे अधिक हवा की घटना तब "0.02″" की घटना की वार्षिक संभावना के साथ स्थापित डिजाइन पवन भार बन जाएगी।

संयुक्त राज्य के अधिकांश हिस्सों के लिए मूल हवा की गति 90 मील प्रति घंटा (मील प्रति घंटा) है। तूफान से उत्पन्न उच्च हवाओं के कारण तटीय क्षेत्रों में हवा की गति बहुत अधिक होती है; पूर्वी तट पर डिजाइन पवन भार 100 मील प्रति घंटे से 190 मील प्रति घंटे तक है। अंतर्देशीय क्षेत्रों के लिए विशेष पवन क्षेत्र भी हैं जिनमें उच्च वायु भार है। उदाहरण के लिए, कोलोराडो की फ्रंट रेंज एक "विशेष पवन क्षेत्र" में बैठती है और भवन डिजाइन के लिए पूर्व निर्धारित पवन भार 90 मील प्रति घंटे (मील प्रति घंटे) से 180 मील प्रति घंटे तक भिन्न हो सकता है।

एक्सपोजर श्रेणी

एक्सपोजर श्रेणी जमीन की सतह खुरदरापन पर आधारित है, जो स्थलाकृति, वनस्पति और मौजूदा संरचनाओं से निर्धारित होती है। एएससीई 7 तीन एक्सपोजर श्रेणियों को परिभाषित करता है: बी, सी और डी। एक्सपोजर बी को "शहरी और उपनगरीय क्षेत्रों, जंगली क्षेत्रों, या अन्य इलाके के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसमें एकल परिवार के आवास या बड़े आकार वाले कई, निकट दूरी वाली बाधाएं हैं"। एक्सपोजर सी को "30 फीट से कम ऊंचाई वाले बिखरे हुए अवरोधों के साथ खुले इलाके" के रूप में परिभाषित किया गया है। इस श्रेणी में समतल खुला देश और घास के मैदान शामिल हैं। एक्सपोजर डी को "सपाट, अबाधित क्षेत्रों और पानी की सतह" के रूप में परिभाषित किया गया है। इस श्रेणी में चिकनी मिट्टी के फ्लैट, नमक के फ्लैट और अखंड बर्फ शामिल हैं।

Google Earth map of Old Town Arvada

एक्सपोजर बी, संरचनाएं बारीकी से दूरी पर हैं और सतह खुरदरापन प्रदान करती हैं।
(पुराने शहर अरवाडा का गूगल अर्थ मानचित्र)।

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एक्सपोजर सी, बिखरे हुए अवरोधों के साथ फ्लैट खुले क्षेत्र (पश्चिम अरवाडा का Google धरती मानचित्र)।

Google Earth Map of West Arvada

एक्सपोजर डी, तटरेखा या खुले पानी के पास स्थित संरचनाएं। (कोको बीच, फ्लोरिडा का गूगल अर्थ मानचित्र)।

"स्थानीय क्षेत्राधिकार, यानी स्थानीय भवन विभाग, आमतौर पर अपने काउंटी के लिए हवा की गति और जोखिम दोनों श्रेणियों के लिए क़ानून प्रदान करेंगे। हालांकि, कुछ क्षेत्राधिकार केवल हवा की गति प्रदान करेंगे और विशिष्ट स्थान के आधार पर एक्सपोजर श्रेणी का आकलन करने के लिए भवन के डिजाइनर की आवश्यकता होगी। कई काउंटियाँ संपूर्ण काउंटी के लिए एक एक्सपोज़र श्रेणी का उपयोग करेंगी, जिसमें घनी आबादी वाले क्षेत्र और खुले क्षेत्र दोनों शामिल हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, ऊपर दिए गए पहले तीन Google धरती मानचित्र सभी जेफरसन काउंटी, कोलोराडो के हैं, जो केवल एक पवन जोखिम को निर्दिष्ट करता है। एक्सपोजर बी दिशानिर्देशों के साथ बनाई गई संरचना पर गंभीर मौसम के प्रभाव में अंतर के परिणामस्वरूप एक्सपोजर सी की तुलना में 50 % अधिक पवन भार क्षति हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप एक महत्वपूर्ण परिणाम की संभावना होती है। - निकोल एलिसन, पीई लीड एपी

1995 से पहले फ्लोरिडा बिल्डिंग कोड, जिसमें एएससीई 7-98, एएससीई 7-02 और एएससीई 7-05 शामिल थे, में एक्सपोजर श्रेणी सी में खुले पानी के संपर्क में आने वाले तूफान-प्रवण क्षेत्र शामिल थे। यह उपलब्ध शोध पर आधारित था उस समय। नए शोध के जवाब में, इन क्षेत्रों को अब एक्सपोजर डी में वर्गीकृत किया गया है।"अक्सर कई कारक होते हैं जो अत्यधिक हवा या तूफान की घटनाओं, डिजाइन या विवरण में त्रुटियां, और निर्माण दोष सहित एक बड़ी संरचनात्मक विफलता का कारण बन सकते हैं। संरचनात्मक विफलता होने तक डिजाइन और निर्माण में कमियों पर अक्सर ध्यान नहीं दिया जाता है। इन कमियों से बचने के लिए, डिजाइनरों को उपयुक्त हवा के जोखिम को निर्धारित करने के लिए प्रत्येक साइट का व्यक्तिगत रूप से मूल्यांकन करना चाहिए और फिर अपेक्षित पवन बलों का सामना करने के लिए भवन घटकों को डिजाइन और विवरण देना चाहिए। ठेकेदारों को निर्माण सामग्री की आपूर्ति में ईमानदार होना चाहिए जो कि डिजाइनर द्वारा निर्दिष्ट उच्च हवाओं के लिए लोड परीक्षण किया जाता है। उच्च हवा के भार का सामना करने के लिए निर्माण सामग्री को भी ठीक से स्थापित किया जाना चाहिए।" - निकोल एलिसन, पीई लीड एपी

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