Wind Load Part 1

က်ေနာ္ Lateral Load အေျကာင္းေရးဖို႔စဥ္းစားေနတာျကာပါျပီ ဒါေပမယ့္ အခုမွပဲ ေရးျဖစ္ပါတယ္။ Lateral Load ဆိုရင္ေတာ့ Earthquake and Wind အေျကာင္းပါ။ Wind အေျကာင္းေလး အရင္ဆံုးေရးပါရေစ။

အရင္ဆံုးေလဘာလို႔တိုက္လဲဆိုတာ စဥ္းစားျကည့္ရေအာင္။ Pressure မတူလို႔ေလတိုက္ပါတယ္။

ဘာနဲ႔တူလဲဆိုေတာ့ ဆပ္ကပ္မွာ လူေတြတစ္ဆင့္ျပီးတစ္ဆင့္တက္ျပီးျပတဲ႔ ျပကြက္လိုပဲ ေအာက္ဆံုးမွာရွိတဲ႔သူက pressure အမ်ားဆံုးခံရပါတယ္။ ဒါေျကာင့္မို႔ ေျမျပင္နဲ႔နီးေလေလ Pressure မ်ားေလေလပါ ။ ေလဟာ Pressure မ်ားရာကေန နဲရာကိုတိုက္ပါတယ္။ ေလတိုက္တာ ျပင္းတယ္ဆိုတာဟာ အဲဒီေနရာနွစ္ခုမွာ Pressure difference သိပ္မ်ားလြန္းလို႔ပါ။ ေလေျပေလညင္း (Breeze) ဆိုရင္ေတာ့ Pressure သိပ္မကြာဖူးလို႔သိနိုင္ပါတယ္။

က်ေနာ္တို႔ စမ္းသပ္ခ်က္တစ္ခုလုပ္လို႔ရပါတယ္ ။ ကိုယ့္ပါးစပ္ေ၇ွ႔မွာ လက္ကိုကာျပီး ေလမွဳတ္ျကည့္လိုက္ပါ။ မမွဳတ္ခင္ေလးမွာ က်ေနာ္တို႔အဆုတ္ကေနေလကို Area နဲေအာင္ က်ဥ္းပစ္လိုက္တာ(အမွန္ေတာ့ အဆုတ္အတြင္းကေလကို Pressure မ်ားသြားေအာင္) ေတြ႔ရမွာပါ။ က်ေနာ္တို႔မွဳတ္လိုက္တဲ႔ေလနဲ႔ ေပ့ါတဲ႔အရာ၀တၳဳေတြကို ေ၇ြ႔ေအာင္လုပ္လို႔ရတာေတြ႔ရမွာပါ။ ဒါဆိုရင္ ေလကို Force တစ္ခုအေနနဲ႔ စဥ္းစားေပးရမယ္ဆိုတာ ေတြးလို႔ရမယ္ထင္ပါတယ္။

ေနာက္တစ္ခါ စက္ဘီးတာယာထဲက ေလထြက္တဲ႔အခါ ရွဳးခနဲထြက္သြားတာဟာ တာယာေလထဲေလက Pressure အရမ္းမ်ားျပီး ျပင္ပကေလက Pressure နဲလို႔ ေလအရမ္းတိုက္သြားတာပါ ။ ေနာက္ေလထုဖိအားက မနည္းပါဖူး။ က်ေနာ္တို႔ကို ေလထုက တစ္လက္မပတ္လည္ကို ၁၄.၇ ေပါင္ (14.7 psi) နဲ႔ဖိေနတာပါ။ ဥပမာ ၄ ေပပတ္လည္၇ွိတဲ႔ စားပြဲတစ္လံုးဟာ 48x48x14.7 = 33868.8 lbs (15.12 ton) ေလာက္အဖိခံေနရတာပါ။ စားပြဲကဘာလို႔ ျပိဳမသြားတာပါလိမ့္ ။ အေျကာင္းက ေအာက္ကေနျပန္ျပီး တြန္းတင္ေပးတဲ႔ Pressure ကလဲ ညီတူညီမွ်နီးပါ၇ွိေနလို႔ပါတဲ႔ ။ က်ေနာ္တို႔ခႏၶာကိုယ္ကိုလဲ ဖိေနတဲ႔ Air pressure ကလည္းမနည္းပါဘူး ။ သို႔ေသာ္လည္း က်ေနာ္တို႔ကိုယ္တြင္းမွာ၇ွိတဲ႔ ေသြးရဲ႔ဖိအားက ညီတူနီးပါ၇ွိတဲ႔အတြက္ က်ေနာ္တို႔က ေလထုရဲ႔ Pressure ကိုမခံရတာပါ ။ ဒါေျကာင့္ ေသြးေပါင္က်တဲ႔အခါမွာ ေလထုဖိအားကိုခံရျပီး မူးေ၀ေနတာပါ။

ေလရဲ႔ Force ကိုက်ေနာ္တို႔ Civil Engineering မွာဘယ္လိုစဥ္းစားသလဲဆိုေတာ့ က်ေနာ္တို႔အေဆာက္အဦးကို ေဘးတိုက္ေရြ႔ေအာင္တြန္းတယ္လို႔စဥ္းစားပါတယ္ ။ Building Code ေတြကလည္း Structure တြအေပၚသက္ေရာက္တဲ႔ Wind Load ကိုတြက္ခ်က္ဖို႔ အမ်ိဳးမ်ိဳးေသာ Formula ေတြေပးပါတယ္။က်ေနာ္တို႔ကေတာ့ ေလက Pressure တစ္ခု (Pressure ဆိုတာ unit area ေပၚသက္ေရာက္တဲ႔ Load ) အျဖစ္ယူပါတယ္။ က်ေနာ္တို႔ Structure မွာ EPA( Effective Projected Area) ယူျပီး ေလကသက္ေရာက္တဲ႔ Pressure ကို Area နဲ႔ေျမွာက္ျပီး Force အျဖစ္ေျပာင္းယူပါတယ္။

ဥပမာ က်ေနာ္က ျမစ္ကမ္းေဘးမွာရပ္ေနမယ္ အဲ႔အခ်ိန္မွာ နာဂစ္လိုမုန္တိုင္းတိုက္ေနမယ္ဆိုပါစို႔ ။ ဒါဆိုရင္ နာဂစ္က 120 miles per hour ဆိုရင္ Pressure ကခန္႔မွန္း 40 psf ေလာက္၇ွိပါတယ္။ က်ေနာ့ရဲ႔ Body က Area 10 psf ရွိတယ္ဆိုရင္ ေပါင္ ၄၀၀ နဲ႔ က်ေနာ့ကိုတြန္းေနမွာပါ။ က်ေနာ့ Body ေနရာမွာ အလ်ား ေပ ၆၀ x အျမင့္ ေပ ၁၀၀ ရွိတဲ႔ အေဆာက္အဦးျကီးလို႔စဥ္းစားျကည့္ပါ ။ 100 x 60 x 40 = 240000 lbs ( 107.14 tons) ေလာက္နဲ႔ တြန္းေနတာပါ။ ဒါကို က်ေနာ္တို႔ Structure က ခံနိုင္ရပါမယ္ ။ခံနိုင္ေအာင္ Design လုပ္တာကို Lateral Load (Wind) ကိုခံနိုင္ေအာင္ ထည့္သြင္းစဥ္းစားတယ္လို႔ ေျပာျကပါတယ္။

က်ေနာ္တို႔က ေလတိုက္တာကို ကာကြယ္လို႔မရေပမယ့္ EPA (Effective Projected Area) နဲေအာင္ေတာ့ ကာကြယ္လို႔ရပါတယ္။ ဥပမာ တစ္ခါတစ္ေလ Sign Board ေတြမွာ ျတိဂံပံုစံအကြက္ေလးေတြ ျဖဲထားတာေတြ႔ရမွာပါ ။ ဒါဟာ EPA နဲေအာင္လုပ္ျပီး Force ကိုေလ်ွာ႔ပစ္တာပါ။ Nargis တုန္းက က်ေနာ္တို႔ အေဒၚအိမ္က တစ္အိမ္လံုးကိုပိတ္ထားတာပါ ။ ဒါကိုဦးေလးကေလတိုးတာနဲေအာင္ဆိုျပီး ျပတင္းသြားဖြင့္လိုက္ေတာ့ ေလက ေခါင္မိုး (EPA မ်ား) ကိုတြန္းျပီး အမိုးျကီးတစ္ခုလံုးပါသြားဖူးပါတယ္။ Sign Board ေတြမွာေတာ့ Wind ေျကာင့္ျဖစ္တဲ႔ Sliding အေရြ႔အျပင္ Sign Board ေအာက္ေျခကေန Moment Arm ယူျပီး Overturning Moment ကိုပါစဥ္းစားရပါတယ္ ။ Telecom tower ေတြလဲအဲလိုပါပဲ ။ Overturning Moment ျကီးမ်ားလြန္းေတာ့ အဲ႔ Moment ကိုေျပလည္ေအာင္လုပ္နိုင္ရင္ က်န္တာအေတာ္မ်ားမ်ား အဆင္ေျပတာပါပဲ။

ေနာက္ Post မွာေတာ့ Uniform Building Code 97 အရ Wind pressure တြက္ထုတ္ပံု အဆင့္ဆင့္ကို ၇ွင္းျပပါ့မယ့္။

Ko Tuna (SYE)
9.12.2016