Yüksek Katlı Yapıların Cephelerinde Yanal Yükler

Binanın cephesi öncelikli olarak, iç ortamı yağmur, rüzgar ve yüksek sıcaklıklardan koruyacak şekilde iç ve dış ortam arasında bir bariyer oluşturur.

Yüksek bina cephesi ve bağlantı elemanları, geleneksel bina cephesinden daha ciddi gereksinimleri karşılamak zorundadır:

- Yüksek yerel rüzgar hızları önemli miktarda su ve hava sızdırmazlığı gerektirir ve yüksek emiş kuvvetlerine neden olur.

- Boyut toleranslarına, binanın doğal esnekliği nedeniyle dikkat edilmelidir.

- Eksik cephe elemanlarının değiştirilmesi veya onarımı, büyük yüksekliklerdeki sınırlı erişim nedeniyle pahalı yöntemlerle yapılabilmektedir.

- Malzemenin yapısal olarak sabitlenmesi, cephe elemanlarının düşme tehlikesi nedeniyle özel olarak dikkat gerektirmektedir.

CBOARD Mare en az su emen, kompakt, minimum porozitede, çok yüksek eğilme ve basınç dayanımlarına, yüksek aşınma dayanımına, mükemmel donma çözünme dayanımına sahip bir malzemedir. Fiziki dayanımlar ve dürabilite açılarından sistem tartışmasız üstünlüklere sahiptir. Bu nedenlerden dolayı, CBOARD Mare birçok yüksek yapı projesinde cephe elemanı olarak tercih edilmiştir.

Hareket eden hava-rüzgar, bir yüzey (cephe gibi) tarafından durdurulduğunda, rüzgarın sahip olduğu dinamik enerji basınca dönüşür. Yüzeye etkiyen basınç da bir kuvvete dönüşür;

Fw = pd*A

= 1/2*ρ*v*v*A

burada;

Fw = Rüzgar kuvveti (N)

A = Yüzey alanı (m2)

pd = Dinamik basınç (Pa)

ρ = Havanın yoğunluğu (kg/m3)

v = Rüzgar hızı (m/s)

Rüzgar hareketi genellikle yapı mühendisliğinde yarı statik bir yük olarak ele alınır. Rüzgar yükünün yarı statik yaklaşımı, statik modelde hem hareketin hem de tepkinin dinamik davranışını açıklayan faktörlerle çarpılan statik yüklerin uygulanmasıdır.

Düşük katlı binalar için, pik dinamik rüzgar basınç değerlerini tam statik bir yaklaşım ile kullanmak, yüksek doğal frekansları nedeniyle daha konservatif sonuçlar verir. Yüksek bina tasarımında, yüksek şiddetli rüzgarlara karşı dinamik duyarlılığın bir değerlendirmesi daima hesaba katılmalıdır, çünkü şiddetli rüzgarlar ile yapının serbest titreşimi arasındaki rezonans, bina tepkisini önemli ölçüde artırabilir.

Rüzgar basıncı bina yüksekliği ile artar ve binanın çevresinin pürüzlülüğü ile azalır. Yakınlarda bulunan büyük yapılar, yerel hava akışını hızlandırabilir ve böylece bina yüzeyindeki rüzgar basınçlarını artırabilir. Yerel rüzgar basınçları, cephe elemanları ile herhangi bir rezonans göstermez. Bununla birlikte, kaplamalar ve sabitleme strukturu gibi cephe elemanlarının yapısal hesapları için yerel rüzgar basıncı ve emişinin belirlenmesi çok önemlidir. Rüzgar emiş etkisi özellikle köşeler ve çatılar gibi bina süreksizliklerinin bulunduğu yerlerde daha yüksektir.

Pratikte tüm bina tasarım yönetmelikleri, rüzgar hareketini yarı statik bir yük olarak kabul eder. Statik bir yapısal hesaplamayı mümkün kılmak için, rüzgar şiddeti ve bina tepkisinin dinamik birleşimi için boyutsal ve zamansal ortalama hesaplamayı hesaba katan faktörler eklenmiştir.

Yüksek rüzgar yükü dayanımı CBOARD Mare Sistemi'nin özgün bir özelliğidir, rüzgar yükü mukavemeti 400 kgf/m2’dir. Ayrıca, ankraj bağlantısı gücü, taş kanallarındaki yatay alüminyum profillerin taştan ayrılma durumunda gerekli standartlara göre test edilmiş ve gerçek hayatta oluşabilecek hiçbir gücün sistemin taşıma kapasitesine ulaşamayacağı tespit edilmiştir.