มยผ. 1311-50 มาตรฐานการคำนวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

มยผ. 1311-50

มาตรฐานการคํานวณแรงลม
และการตอบสนองของอาคาร

กรมโยธาธิการและผังเมือง
กระทรวงมหาดไทย
พ.ศ. 2550

มยผ. 1311 - 50

มาตรฐานการคํานวณแรงลม
และการตอบสนองของอาคาร

กรมโยธาธกิ ารและผงั เมือง
กระทรวงมหาดไทย
พ.ศ. 2550

กรมโยธาธิการและผังเมือง
มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร / กรมโยธาธกิ ารและผงั เมอื ง
1. มาตรฐานการคาํ นวณแรงลม

ISBN 978 –974-458-165-5

สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบญั ญตั ิลิขสิทธิ์ พ.ศ.2537
โดย สาํ นักควบคมุ และตรวจสอบอาคาร

กรมโยธาธกิ ารและผงั เมือง
ถ.พระราม 6 แขวงสามเสนใน
เขตพญาไท กรงุ เทพฯ 10400
โทร. 0-2299-4351 โทรสาร 0-2299-4366

พมิ พค รงั้ ท่ี 1 พ.ศ. 2550 จาํ นวน 2,100 เลม
พมิ พที่ บริษัท เอส.พี.เอ็ม. การพิมพ จํากดั
โทร. 0-2321-9757 โทรสาร 0-2722-9433

คาํ นาํ

ในชว งระยะเวลาสองถึงสามปท ผ่ี านมาจะเห็นวาภยั ธรรมชาติที่เกิดขน้ึ ในประเทศไทยไดทวีความ
รุนแรงมากย่ิงข้ึนตามสภาพบรรยากาศของโลกท่ีแปรปรวนจากวิกฤตสภาวะโลกรอน ภัยธรรมชาติ
ดังกลาวไดสงผลกระทบตอความปลอดภัยของอาคารและส่ิงกอสรางตางๆ มาโดยตลอด แรงกระทํา
เนื่องจากลมถือไดวาเปนแรงท่ีเกิดข้ึนจากธรรมชาติและสภาพแวดลอมประเภทหนึ่งที่สงผลกระทบตอ
ความมน่ั คงแขง็ แรงของอาคาร กรมโยธาธิการและผังเมืองไดร ับรายงานความเสียหายของอาคาร รวมท้ัง
การวิบัติของโครงสรางปายโฆษณาตางๆ ท่ีเกิดข้ึนเน่ืองจากการกระทําของแรงลมถ่ีมากขึ้น โดยเฉพาะ
จากเหตุการณพายุฤดูรอนที่มีฝนฟาคะนองและลมกระโชกแรงติดตามมา ท่ีสรางความเสียหายแก
บานเรอื นและสิ่งกอสรางในหลายพ้นื ทขี่ องประเทศอยา งตอ เนื่อง

กฎกระทรวงฉบบั ที่ 6 (พ.ศ. 2527) ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 ขอ
17 ไดกําหนดคาหนวยแรงลมในลักษณะของแรงดันตอหน่ึงหนวยพื้นที่ที่เปล่ียนแปลงตามความสูงของ
อาคารไว โดยขอบังคับดังกลาวมีผลบังคับใชตั้งแต พ.ศ. 2527 แตยังไมเคยไดรับการแกไขปรับปรุง
ประกอบกบั ปจจุบนั ไดมีการพัฒนาดา นขอ มลู ลมและมาตรฐานการคํานวณแรงลมกันอยางกวางขวางและ
ชัดเจนย่ิงข้ึน สง ผลใหการออกแบบโครงสรา งอาคารภายใตแรงลมตามขอกําหนดท่ีมีอยูในปจจุบันอาจไม
เหมาะสมทางปฏิบัตหิ รือความปลอดภัยยงั ไมเปน ไปตามหลักมาตรฐานสากล กรมโยธาธิการและผังเมือง
ไ ด ต ร ะ ห นั ก ถึ ง ป ญ ห า ดั ง ก ล า ว จึ ง ไ ด ดํ า เ นิ น ก า ร โ ด ย ใ ห ส ถ า บั น วิ จั ย แ ล ะ ใ ห คํ า ป รึ ก ษ า แ ห ง
มหาวิทยาลัยธรรมศาสตรเปนท่ีปรึกษา เพ่ือปรับปรุงขอกําหนดตลอดจนจัดทํามาตรฐานเก่ียวกับการ
คํานวณหนวยแรงลมท่ีเกิดขึ้นในสวนตางๆ ของอาคารใหมีความเหมาะสมกับการออกแบบอาคารทุก
ประเภทและทุกภูมิภาคของประเทศ และมีระดับเทียบเทาสากล ซึ่งในการดําเนินการจัดทําขอกําหนด
ดังกลาวจะทําใหสอดรับกับประมวลขอบังคับอาคาร (Building Code) แหงชาติที่กรมโยธาธิการและผัง
เมืองกําลังดําเนินการจัดทําอยู ซ่ึงประมวลขอบังคับอาคารดังกลาวจะมีบทบาทสําคัญตอการควบคุม
อาคารในอนาคตอนั ใกลนี้อีกดว ย

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร (1)

ทายนี้ กรมโยธาธิการและผังเมืองขอขอบคุณ ผูเช่ียวชาญดานแรงลมจากสถาบันวิจัยและให
คําปรึกษาแหงมหาวิทยาลัยธรรมศาสตรท่ีเปนกําลังสําคัญในการจัดทํามาตรฐานการคํานวณแรงลมและ
การตอบสนองของอาคาร หรือ มยผ. 1311-50 ใหสําเร็จลุลวงไปดวยอยางดี และหวังเปนอยางยิ่งวา
มาตรฐานดังกลาวจะมีสวนชวยใหการออกแบบโครงสรางอาคารตานทานแรงลมมีประสิทธิภาพมากข้ึน
อนั จะทําใหการกอสรา งอาคารทุกประเภทในทุกภูมภิ าคของประเทศไทยมคี วามม่ันคงแข็งแรงเปนไปตาม
มาตรฐานสากล ซึ่งจะกอ ใหเกดิ ตอ ความปลอดภัยตอชวี ิตและทรัพยส นิ ของประชาชนย่งิ ขน้ึ สืบไป

(นายฐริ ะวัตร กลุ ละวณิชย)
อธบิ ดีกรมโยธาธกิ ารและผงั เมอื ง

(2) มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

บทนาํ

กฎกระทรวงฉบบั ท่ี 6 (พ.ศ. 2527) ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 ขอ
17 ในหมวดแรงลม ไดกําหนดคาหนวยแรงลมที่กระทํากับอาคารเปลี่ยนแปลงตามความสูงของอาคารแต
เพียงอยา งเดียว โดยไมไดคํานึงถึงผลกระทบที่เกิดจากปจจัยอ่ืน เชน ตําแหนงที่ตั้งของอาคารวาอยูในเขต
ที่มคี วามเร็วลมอา งอิงและลักษณะภูมิประเทศที่แตกตางกัน เปนตน ดังนั้นกรมโยธาธิการและผังเมือง จึง
ไดด ําเนนิ การใหส ถาบนั วิจัยและใหคําปรึกษาแหงมหาวิทยาลัยธรรมศาสตรเปนท่ีปรึกษาจัดทํามาตรฐาน
วาดวยการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคารสําหรับประเทศไทย โดยมีวัตถุประสงคเพ่ือ
ยกระดับมาตรฐานการออกแบบอาคารตานทานแรงลมภายในประเทศไทยใหทันสมัยและมีความถูกตอง
สมบูรณทัดเทียมกับมาตรฐานสากล ซ่ึงเปนสิ่งจําเปนในการทําใหมาตรฐานวิชาชีพเปนท่ียอมรับใน
ประชาคมวิชาชพี ระหวา งประเทศในยคุ โลกาภวิ ฒั น มาตรฐานฉบบั ใหมนี้ไดคํานึงถึง ความเร็วลมอางอิง
ในเขตตางๆ ลักษณะภูมิประเทศ รูปรางของอาคาร และคุณสมบัติทางพลศาสตรของอาคาร ซึ่งเปน
รูปแบบของมาตรฐานการคํานวณแรงลมท่ีไดร ับการยอมรับในระดบั สากล

เพื่อใหการจัดทํามาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคารใหทันสมัยและมี

ความถูกตองสมบรู ณท ัดเทยี มกบั มาตรฐานสากล ดังน้นั คณะผวู จิ ัยจึงไดทาํ การศึกษางานวิจัยอยา งละเอียด
โดยไดแบงเปนงานวิจัยยอย 8 เรื่อง ดังนี้ งานวิจัยยอยที่ 1 เรื่อง แผนที่ความเร็วลมพ้ืนฐานสําหรับการ
ออกแบบอาคารของประเทศไทย งานวิจัยยอยที่ 2 เร่ือง การเปรียบเทียบแรงลมและการตอบสนองตาม
มาตรฐานของตางประเทศทีเ่ ปนสากล งานวิจัยยอยท่ี 3 เร่ือง การทดสอบแบบจําลองในอุโมงคลมเพ่ือหา
คาสมั ประสทิ ธ์ขิ องหนวยแรงลม โดยวธิ วี ัดความดันลม งานวิจัยยอยท่ี 4 เรื่อง การทดสอบแบบจําลองใน
อุโมงคลมเพือ่ วัดแรงและคํานวณผลการตอบสนอง โดยวิธี High Frequency Force Balance งานวิจัยยอย
ที่ 5 เร่ือง การวิเคราะหและจําลองผลกระทบของลมที่มีตออาคาร โดยการคํานวณพลศาสตรของไหล
(Computational Fluid Dynamics) งานวิจยั ยอยท่ี 6 เร่ือง มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนอง
ของอาคาร งานวิจัยยอยที่ 7 เร่ือง คูมือปฏิบัติประกอบมาตรฐานการคํานวณหนวยแรงลมและการ

ตอบสนองของอาคาร งานวิจัยยอยที่ 8 เรื่อง การเปรียบเทียบผลกระทบในดานราคาคากอสรางระหวาง
การออกแบบโดยใชขอ กําหนดในกฎกระทรวงฉบบั ท่ี 6 (พ.ศ. 2527) และรา งมาตรฐานฉบบั ใหม

คณะผูวิจัยไดประยุกตใชขอบังคับการออกแบบอาคารของประเทศแคนาดา ป ค.ศ. 2005
(National Building Code of Canada (NBCC)) และมาตรฐานการคํานวณแรงลมสําหรับการออกแบบ
อาคาร ของวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ฯ ป พ.ศ.2546 (E.I.T. Standard 1018-46) ประกอบในการ
ราง ไดประยุกตบางสวนของขอแนะนําน้ําหนักบรรทุกสําหรับอาคารของประเทศญี่ปุน ป ค.ศ. 2004
(Recommendation for Loads on Building, AIJ) สําหรับการคํานวณแรงลมและการตอบสนองในทิศต้ัง

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร (3)

ฉากกับทิศทางลม ไดประยุกตบางสวนของมาตรฐานน้ําหนักบรรทุกออกแบบต่ําสุดสําหรับอาคารและ
โครงสรางอื่น ๆ ของประเทศสหรัฐอเมริกา ป ค.ศ. 2005 (Minimum Design Loads for Building and
Other Structures, ASCE7-05) สําหรับเปนแนวทางในการจัดทําตารางคาหนวยแรงลมออกแบบสําหรับ
อาคารเต้ียเพ่ือความสะดวกในการใชงาน ไดใชสภาพลมในประเทศไทยในการทําแผนท่ีความเร็วลม
อา งองิ ไดใชผ ลการทดสอบแบบจําลองในอุโมงคลมของประเทศไทยเพ่ือตรวจสอบความถูกตอง ความ
เหมาะสม และการนําไปประยุกตใชงาน และไดใชผลการตรวจวัดอาคารในประเทศไทยจํานวนมากเพ่ือ
หาความถี่ธรรมชาติและอัตราสว นความหนวงของอาคาร

มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคารแบงออกเปน 3 สวนท่ีสําคัญ คือ สวน
ที่ 1. มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมจํานวน 5 บท และ 3 ภาคผนวก สวนท่ี 2. คําอธิบายมาตรฐาน และสวน
ท่ี 3. ตัวอยา งการคํานวณแรงลมและการตอบสนองจาํ นวน 6 ตัวอยาง

ในฐานะหวั หนาโครงการวิจยั จดั ทํามาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคารผม
ใครขอขอบคุณคณะผูวิจัยทุกทานท่ีไดชวยกันดําเนินงานใหสําเร็จลุลวงดวยดี และขอขอบคุณ
คณะกรรมการกํากับดูแลการปฏิบัติงานของที่ปรึกษาทุกทาน โดยเฉพาะ นายสุรพล พงษไทยพัฒน
(วิศวกรใหญ) นายสุรชัย พรภัทรกุล (ผูอํานวยการสํานักควบคุมและตรวจสอบอาคาร) และ ดร.เสถียร
เจริญเหรียญ (วิศวกรวิชาชีพ 8) ของสํานักควบคุมและตรวจสอบอาคาร กรมโยธาธิการและผังเมือง ท่ีได
ใหขอเสนอแนะท่ีเปนประโยชนเปนอยางยิ่งในการปรับปรุงแกไขมาตรฐานใหดีย่ิงขึ้น ทายสุดผม
ขอขอบคุณ นกั ศกึ ษาของมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร ท่ีมีสวนสําคัญในการชวยทํางานวิจัยยอย 8 เรื่อง และ
มาตรฐานฉบบั นี้ ไดแ ก นายวรพจน ธรรมสงั คีติ นายกาํ ธร เจนศภุ เสรี นายพิเชษฐ กลาหาญ นายธีรวัฒน
ธีรสขุ สกุล นายจีระสิทธิ์ ทิมสถิตย นายณัฐพล มากเทพพงษ นายอลงกรณ กฤตรัชตนันต และนายศรา
วุฒิ เหลาพิพัฒนตระกูล รวมท้ังนักศึกษาของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาธนบุรี ไดแก นาย
บัญชา คาํ วอน และ นายเอกชัย วิเชยี รสุวรรณ

(รองศาสตราจารย ดร. วโิ รจน บุญญภญิ โญ)
คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวทิ ยาลยั ธรรมศาสตร

หัวหนาโครงการวจิ ัย

(4) มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

คณะผูวจิ ยั เร่อื ง มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

 หวั หนา โครงการวิจัย
รองศาสตราจารย ดร.วโิ รจน บุญญภิญโญ
มหาวทิ ยาลัยธรรมศาสตร

 ท่ีปรึกษาโครงการวจิ ัย
ศาสตราจารย ดร.ปณิธาน ลักคุณะประสิทธ์ิ
จฬุ าลงกรณม หาวิทยาลัย

 คณะผวู ิจัย
ศาสตราจารย ดร. สมชาย ชูชีพสกุล
มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลา ธนบรุ ี

รองศาสตราจารย ดร. เปน หนึง่ วานิชชัย
สถาบันเทคโนโลยีแหงเอเชยี

รองศาสตราจารย ดร. นคร ภูวโรดม
มหาวทิ ยาลยั ธรรมศาสตร

ผชู ว ยศาสตราจารย ดร.นเรศ ลมิ สัมพนั ธเ จริญ
มหาวทิ ยาลัยธรรมศาสตร

ผชู วยศาสตราจารย ดร.สุกติ ย เทพมงั กร
Hong Kong University of Science and Technology

ดร.สทุ ศั น ลีลาทววี ฒั น
มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา ธนบุรี

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร (5)

คณะกรรมการกํากับดแู ลการปฏบิ ตั ิงานของทป่ี รึกษา
เรื่อง มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

 ประธานกรรมการ
วิศวกรใหญ สุรพล พงษไ ทยพฒั น
กรมโยธาธิการและผงั เมือง

 คณะกรรมการ
นายสรุ ชัย พรภทั รกุล
กรมโยธาธกิ ารและผังเมอื ง
นายสินทิ ธิ์ บุญสทิ ธ์ิ
กรมโยธาธิการและผงั เมือง
ดร.เสถยี ร เจริญเหรยี ญ
กรมโยธาธิการและผังเมอื ง
นายไพฑรู ย นนทศุข
กรมโยธาธกิ ารและผงั เมอื ง
นายวบิ ูลย ลพี ัฒนากจิ
กรมโยธาธกิ ารและผงั เมอื ง

 กรรมการและเลขานกุ าร
นายพรชยั สังขศ รี
กรมโยธาธิการและผังเมือง

(6) มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

สารบญั

หนา
คาํ นํา (1)
บทนาํ (3)

สว นท่ี 1 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 1

บทที่ 1. ท่วั ไป 2
1.1 ขอบขา ย 2
1.2 วธิ ีการกาํ หนดคา แรงลมสถติ เทียบเทา 2
1.3 ขอ พิจารณาหลกั ของการออกแบบ 3
1.4 วิธีการคาํ นวณแรงลมรวมกับน้าํ หนกั บรรทุกอื่นๆ 3
1.5 นิยามศพั ท 3
1.6 สญั ลักษณ 4

บทท่ี 2. การคํานวณแรงลมสถิตเทยี บเทา โดยวิธกี ารอยา งงา ย 8
2.1 การกําหนดคา แรงลมโดยวิธกี ารอยางงา ย 8
2.2 แรงลมออกแบบ 8
2.3 หนวยแรงลมอา งองิ เนอ่ื งจากความเรว็ ลม 11
2.4 คา ประกอบเนอ่ื งจากสภาพภมู ปิ ระเทศ 12
2.5 คาประกอบเนอื่ งจากการกระโชกของลม 15
2.6 คา สัมประสิทธิ์หนวยแรงลม 17
2.7 แรงลมออกแบบสําหรบั โครงสรา งหลัก และโครงสรา งรองของ
18
อาคารเตย้ี ในรปู แบบใชต าราง
2.8 การรวมผลของแรงลมเนื่องจากแรงลมในทิศทางลม แรงลมในทิศตงั้ ฉากกบั 18

ทิศทางลมและโมเมนตบ ดิ

บทที่ 3. การคาํ นวณแรงลมสถิตเทยี บเทา และการตอบสนองในทศิ ทางลม 21
โดยวิธกี ารอยา งละเอียด 21
3.1 การกําหนดคาแรงลมสถติ เทียบเทาโดยวธิ กี ารอยา งละเอยี ด 21
3.2 แรงลมออกแบบ

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร (7)

3.3 หนว ยแรงลมอา งอิงเนื่องจากความเรว็ ลม 21
3.4 คา ประกอบเนอื่ งจากสภาพภมู ิประเทศ 22
3.5 คาประกอบเนอ่ื งจากการกระโชกของลม 23
3.6 คาสัมประสทิ ธหิ์ นวยแรงลม 31
3.7 การโกง ตวั ดานขาง 31
3.8 การสน่ั ไหวของอาคาร 32

บทที่ 4. การคํานวณแรงลมสถิตเทียบเทา และการตอบสนองในทศิ ตั้งฉากกับทศิ ทางลม

และโมเมนตบดิ สถิตเทยี บเทา 34

4.1 การกาํ หนดคา แรงลมสถิตเทยี บเทาในทิศตง้ั ฉากกบั ทิศทางลม การตอบสนอง

ในทศิ ตงั้ ฉากกบั ทิศทางลม และโมเมนตบ ดิ สถติ เทยี บเทา 34

4.2 แรงลมสถิตเทยี บเทา ในทศิ ตัง้ ฉากกบั ทิศทางลม 34

4.3 การส่ันไหวของอาคารในทิศทางตง้ั ฉากกับทศิ ทางลม 37

4.4 โมเมนตบ ิดสถติ เทยี บเทา 41

4.5 การรวมผลของแรงลมเน่ืองจากแรงลมในทศิ ทางลม แรงลมในทศิ ตัง้ ฉากกับ

ทศิ ทางลมและโมเมนตบ ิดสถิตเทียบเทา 43

บทที่ 5. การทดสอบในอโุ มงคลม 48
5.1 ขอบขายการใชงาน 48
5.2 การทดสอบ 48
5.3 การตอบสนองพลศาสตร 49

ภาคผนวก ก แผนท่คี วามเร็วลมอา งองิ 50

ภาคผนวก ข แผนภูมิแสดงคา สมั ประสทิ ธิ์ของหนวยแรงลม 54
ข.1 สมั ประสทิ ธ์ิของหนวยแรงลมภายนอกสําหรบั อาคารเตยี้ 54
ข.2 สมั ประสิทธข์ิ องหนวยแรงลมภายนอกสาํ หรบั อาคารสงู 73
ข.3 สัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมสําหรับโครงสรา งพเิ ศษ 75

ภาคผนวก ค แรงลมออกแบบสาํ หรบั อาคารเตีย้ 90
ค.1 แรงลมออกแบบสาํ หรับโครงสรางหลักของอาคารเต้ีย 90
ค.2 แรงลมออกแบบสําหรบั โครงสรา งรองของอาคารเตี้ย 101

(8) มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

สว นท่ี 2 คําอธบิ ายมาตรฐาน 109

คาํ อธบิ าย บทที่ 1.ท่วั ไป 110
1.3 ขอพิจารณาหลักของการออกแบบ 110
1.4 วธิ ีการคํานวณแรงลมรวมกบั นา้ํ หนกั บรรทกุ อ่นื ๆ 110

คําอธบิ าย บทที่ 2. การคํานวณแรงลมสถิตเทยี บเทาโดยวธิ ีการอยางงา ย 112
2.2 แรงลมออกแบบ 112
2.3 หนวยแรงลมอา งองิ เนอ่ื งจากความเรว็ ลม 112
2.4 คา ประกอบเนอื่ งจากสภาพภมู ปิ ระเทศ 118
2.6 คา สัมประสทิ ธ์ิหนวยแรงลม 124

คาํ อธบิ าย บทที่ 3.การคํานวณแรงลมสถติ เทยี บเทาและการตอบสนองในทิศทางลม 128
โดยวิธกี ารอยา งละเอียด 128
3.5 คาประกอบเนอ่ื งจากการกระโชกของลม

คําอธบิ าย บทที่ 4. การคาํ นวณแรงลมสถิตเทยี บเทา และการตอบสนองในทศิ ตง้ั ฉากกบั

ทศิ ทางลมและโมเมนตบ ดิ สถิตเทยี บเทา 134

4.1 การกาํ หนดคาแรงลมสถติ เทียบเทาและผลตอบสนองในทิศตัง้ ฉากกับทิศทางลม

และโมเมนตบ ดิ สถิตเทยี บเทาการคาํ นวณแรงลมในทิศทางลม 134

4.2 แรงลมสถิตเทยี บเทาในทิศตงั้ ฉากกับทศิ ทางลม 135

4.4 การคาํ นวณโมเมนตบ ดิ 136

4.5 การรวมผลของแรงลมเนือ่ งจากแรงลมในทิศทางลม แรงลมในทศิ ตัง้ ฉากกับ

ทศิ ทางลมและโมเมนตบ ดิ สถิตเทียบเทา 136

คําอธบิ าย บทท่ี 5. การทดสอบในอุโมงคล ม 138

5.1 ขอบขายการใชง าน 138

5.2 การทดสอบ 138

บรรณานุกรม 145

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร (9)

สว นท่ี 3 ตัวอยางการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนอง 149

ตวั อยางการคาํ นวณของอาคารเตีย้ โดยวธิ ีการอยา งงา ย

ตวั อยางที่ 1. การคาํ นวณหนว ยแรงลมสําหรับโครงสรางหลักและโครงสรา งรอง

ของอาคารเตี้ย 150

ตัวอยางการคาํ นวณของอาคารสูงปานกลางโดยวธิ กี ารอยา งงา ย 164
ตวั อยางที่ 2. การคํานวณหนว ยแรงลมสําหรับโครงสรางหลกั ของอาคาร
สูงปานกลาง

ตวั อยา งการคาํ นวณของอาคารสูง 170
ตัวอยางที่ 3. การคํานวณหนว ยแรงลมสําหรบั โครงสรา งหลกั ในทศิ ทางลม 192
ต้ังฉากกบั ทิศทางลม และการบดิ และการตอบสนองของอาคารสงู
ตัวอยา งท่ี 4. การคาํ นวณหนว ยแรงลมสาํ หรบั ผนงั ภายนอกอาคารและหลงั คา
ของอาคารสูงปานกลาง

ตัวอยางการคาํ นวณของโครงสรา งพิเศษ 201
ตวั อยา งท่ี 5. การคาํ นวณหนว ยแรงลมสาํ หรบั ปายขนาดใหญ 204
ตัวอยา งท่ี 6. การคาํ นวณหนว ยแรงลมสําหรบั ปลอ งควัน

(10) มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

สวนที่ 1
มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 1

บทที่ 1
ทั่วไป

1.1 ขอบขา ย

(ก) มาตรฐานน้ีไดกําหนดวิธีการคํานวณคาของแรงลมและผลกระทบในรูปแบบตางๆ ของ
ลมทีม่ ตี อ อาคาร เพ่อื ใชใ นการออกแบบระบบโครงสรางหลักของอาคาร องคอาคาร และ
สวนประกอบอื่นๆ ของอาคาร เชน ผนงั ภายนอกอาคาร หลงั คา เปน ตน

(ข) ขอกําหนดตางๆ ในมาตรฐานน้ี เปนขอกําหนดในขั้นต่ําสุดที่จําเปนตอการออกแบบ
อาคาร เพ่อื ใหอ าคารมีความปลอดภัย และเพื่อจํากัดผลกระทบในรูปแบบตางๆ ของลมท่ี
มตี อ อาคารใหอ ยูในระดับที่ยอมรับได ตามเกณฑม าตรฐานสากล

(ค) มาตรฐานการคํานวณ สามารถนําไปใชในการออกแบบอาคารท่ัวไป ต้ังแต อาคารเต้ีย
จนถึงอาคารสูงท่ีมีรูปทรงปกติ แตมาตรฐานไมครอบคลุมถึงการออกแบบอาคารที่มี
ลักษณะพิเศษ หรือโครงสรางอื่นๆ ที่อาจมีการตอบสนองตอแรงลมรุนแรงกวาปกติ เชน
ปลอ งควันทม่ี คี วามสงู ชะลดู สะพานชว งยาว ฯลฯ ซ่ึงตองใชการทดสอบในอุโมงคลม

(ง) มาตรฐานการคํานวณ ไมไดครอบคลุมสภาพภูมิประเทศที่มีลักษณะพิเศษ ท่ีอาจทําให
เกิดแรงลมท่ีสูงกวาปกติ เชน ชองลมเฉพาะท่ี (local channel) ผลของอาคารขางเคียง
ฯลฯ ซึ่งตอ งใชการทดสอบในอโุ มงคลม

(จ) มาตรฐานนใ้ี ชหนวย SI (international system units)

1.2 วิธีการกําหนดคาแรงลมสถติ เทียบเทา

วธิ ีกาํ หนดคาแรงลมสถิตเทียบเทา มี 3 วธิ ี คือ
(ก) การคํานวณแรงลมสถิตเทยี บเทา โดยวธิ ีการอยา งงา ย ตามทก่ี ําหนดในบทที่ 2
(ข) การคํานวณแรงลมสถิตเทียบเทาในทิศทางลม โดยวิธีการอยางละเอียด ตามท่ีกําหนดใน

บทที่ 3 และการคํานวณหนวยแรงลมสถิตเทียบเทาในทิศต้ังฉากกับทิศทางลม และ
โมเมนตบ ิดสถิตเทยี บเทา ตามท่ีกําหนดในบทท่ี 4
(ค) การทดสอบในอุโมงคลม ตามทีก่ ําหนดในบทท่ี 5

2 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

1.3 ขอ พิจารณาหลกั ของการออกแบบ

ในการออกแบบอาคาร จําเปน ตองพจิ ารณาถึงผลกระทบจากแรงลมในรปู แบบตางๆ ดังตอไปน้ี
(ก) ระบบโครงสรางหลักของอาคาร องคอาคาร และสวนประกอบอื่นของอาคาร ตองไดรับ

การออกแบบใหมีกําลัง (strength) และเสถียรภาพ (stability) ท่ีสูงเพียงพอท่ีจะสามารถ
ตานทานแรงลมหรือผลกระทบเนื่องจากลมไดอยางปลอดภัยโดยไมเกิดความเสียหาย
ใดๆ ตามที่กาํ หนดในบทที่ 2, 3 และ 4
(ข) การโกงตัวดานขาง (lateral deflection) ของอาคารเนื่องจากแรงลมจะตองมีคานอยเพียง
พอท่ีจะไมกอ ใหเกิดความเสยี หายแกอ งคอาคารหลกั และองคอาคารรอง ตามที่กาํ หนดใน
บทที่ 3
(ค) การสั่นไหวของอาคาร (building motion) ท่ีเกิดจากลม ท้ังในทิศทางลม และทิศทางต้ัง
ฉากกบั ทศิ ทางลม ตองมีระดับทีต่ าํ่ เพียงพอทีจ่ ะไมท ําใหผ ูใชอาคารรูสึกไมสบายหรือเกิด
อาการวงิ เวยี น ตามทก่ี าํ หนดในบทที่ 3 และ 4

1.4 วิธีคาํ นวณแรงลมรว มกับน้ําหนักบรรทุกอื่นๆ

การคํานวณแรงลมรวมกับนํ้าหนักบรรทุกอ่ืนๆ ใหเปนไปตามกฎกระทรวงฉบับที่ 6 (พ.ศ.
2527) ออกตามความในพระราชบญั ญตั คิ วบคมุ อาคาร พ.ศ. 2522

1.5 นิยามศัพท

“ความสูงเฉลี่ยของหลังคา” หมายถึง ความสูงที่วัดจากจุดก่ึงกลาง (mid-height) ของหลังคา
กลา วคือ ความสงู เฉลี่ยระหวา งความสงู เฉลย่ี ของยอดหลังคา และความสูงของชายคา ในกรณี
ความชนั ของหลงั คานอ ยกวา 7-10 องศา สามารถใชความสงู ของชายคาแทนได

“ชิ้นสวนของโครงสรางรอง (secondary structural members)” หมายถึง ช้ินสวนของโครงสรางรอง
ท่ีใชรับกําลัง และสงถายแรงไปยังระบบโครงสรางหลัก ตัวอยางเชน โครงเครา (girt) แป
(purlin) เปนตน

“ผนงั ภายนอก (cladding)” หมายถึง ผนงั ภายนอกอาคารทห่ี อหุมอาคาร
“ระบบโครงสรางหลักตานทานแรงลม (main wind-force resistant system)” หมายถึง ระบบ

โครงสรางหลัก ท่ีใชรับกําลังและเสถียรภาพของโครงสรางภายใตแรงลม ซึ่งประกอบดวย

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 3

เสา คาน หรือผนงั รับแรงเฉอื น เปน ตน ระบบโครงสรางหลักโดยทัว่ ไป จะรบั แรงลมมากกวา
หน่งึ พน้ื ผิว

“สภาวะจํากัดดานกําลัง (ultimate limit state)” หมายถึง ความสามารถของโครงสราง หรือองค
อาคารในการตา นทานกําลงั สูงสุดภายใตผลกระทบของนาํ้ หนักบรรทุก

“สภาวะจํากัดดานการใชงาน (serviceability limit state)” หมายถึง ความสามารถของโครงสราง
หรอื องคอาคารในการใชง านไดดี และกอ ใหเกดิ ความสะดวกสบายของผูใชงาน เชน การโกง
ตัว และการสนั่ ไหว เปนตน

“อาคารเตี้ย (low-rise building)” หมายถึง อาคารท่ีมีความสูงเฉลี่ยของหลังคาไมเกิน 23 เมตร หรือ
อาคารทีแ่ ข็งเกรง็ (rigid) มาก

“อาคารรปู ทรงปกต”ิ หมายถงึ อาคารรปู ทรงสเี่ หลยี่ มหรือคลา ยสเ่ี หลย่ี ม และมรี ปู ทรงสมาํ่ เสมอเปน
สวนใหญ

“อาคารสูง (high-rise building)” หมายถึง อาคารที่มีความสูงเฉล่ียของหลังคามากกวา 23 เมตรขึ้น
ไป

1.6 สัญลกั ษณ

a = สัมประสทิ ธิต์ วั ลดความเร็วลมตามความสงู
aD = อตั ราเรง สงู สดุ ในแนวราบทีย่ อดอาคารในทิศทางลม มีหนว ยเปน เมตรตอ วินาท2ี
aw = อัตราเรงสูงสุดในแนวราบที่ยอดอาคาร ในทิศทางต้ังฉากกับทิศทางลม มีหนวย

เปน เมตรตอวินาท2ี
A = พื้นที่รับลม มีคาเทากับผลคูณของความกวางของอาคาร (W ) กับมิติในแนวดิ่ง

ของพ้นื ทีท่ พ่ี ิจารณาแรง (h) มหี นวยเปน ตารางเมตร
A0 = พน้ื ทรี่ วมทั้งหมดของชองเปดบนผนงั ภายนอกอาคาร มหี นวยเปน ตารางเมตร
B = คาประกอบการตอบสนองแบบก่ึงสถิตตอการแปรปรวนของลม (background

turbulence factor)
Ce = คาประกอบเน่อื งจากสภาพภมู ปิ ระเทศ (exposure factor)
CeH = คา ประกอบเนือ่ งจากสภาพภูมิประเทศที่ระดับความสงู ของยอดอาคาร
Ce* = คา ประกอบเนอ่ื งจากสภาพภูมิประเทศลาดชนั
Cg = คา ประกอบเน่อื งจากผลการกระโชกของลม (gust effect factor)
Cgi = คา ประกอบเนอ่ื งจากผลการกระโชกของลม ท่กี ระทาํ กับพนื้ ผิวภายในอาคาร

4 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

C * = คาประกอบเน่ืองจากการกระโชกของลมท่ีปรับแกผลการเพ่ิมขึ้นของความเร็วลม
g

บริเวณเนินเขาและลาดชัน

C ' = คาสัมประสทิ ธ์คิ วามผันผวนของโมเมนตพลิกควา่ํ โดยเปนคารากกาํ ลงั สองของคา
L

สัมประสิทธิ์ของโมเมนตพลิกควํ่าในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางลม (root-mean-

square of overturning moment coefficient in across-wind direction)

Cp = คาสัมประสิทธ์ิของหนวยแรงลมท่ีกระทําภายนอกอาคาร (external pressure
coefficient)

C * = คา สมั ประสิทธ์ิของหนว ยแรงลมเฉพาะที่
p

Cpi = คาสัมประสิทธ์ิของหนวยแรงลมที่กระทําภายในอาคาร (internal pressure

coefficient)

CT' = คา สัมประสทิ ธิ์ความผันผวนของโมเมนตบิด โดยเปนคารากกําลังสองเฉลี่ยของคา
สัมประสทิ ธ์ขิ องโมเมนตบ ิด (root-mean-square of torsional moment coefficient)

D = มติ ิในแนวราบของอาคารในแนวขนานกับทิศทางลม มีหนวยเปนเมตร

Ds = ความกวางของดา นทแี่ คบท่สี ุด มีหนวยเปน เมตร
eX = ระยะเยอ้ื งศูนย ในทิศทางแกนหลกั X ของอาคาร
eY = ระยะเยือ้ งศนู ย ในทิศทางแกนหลกั Y ของอาคาร
F = อัตราสวนพลงั งานของการแปรปรวนของลม ณ ความถี่ธรรมชาติของอาคาร (gust

energy ratio at the natural frequency of the structure)

FL = คา สเปกตรัมของแรงลมในทศิ ทางต้ังฉากกบั ทิศทางลม
FT = คาสเปกตรมั ของแรงลมในแนวบิดของอาคาร
g = อตั ราเรงเนือ่ งจากแรงโนม ถว งของโลก

gL = คาประกอบเชิงสถิติเพ่ือปรับคารากกําลังสองเฉลี่ยใหเปนคาสูงสุด สําหรับการสั่น
ไหวของอาคารในทศิ ต้ังฉากกับทศิ ทางลม

g p = คาประกอบเชิงสถิติเพ่ือปรับคารากกําลังสองเฉล่ียใหเปนคาสูงสุด สําหรับการสั่น
ไหวของอาคารในทศิ ทางลม

gT = คาประกอบเชิงสถิติเพื่อปรับคารากกําลังสองเฉลี่ยใหเปนคาสูงสุด สําหรับการส่ัน
ไหวของอาคารในแนวบิด

H = ความสงู ของอาคาร มีหนว ยเปน เมตร

Hh = ความสงู ของเนนิ เขาและลาดชัน
Iw = คา ประกอบความสาํ คญั ของแรงลม
K = คาสัมประสทิ ธิท์ มี่ ีคาแปรเปลย่ี นไปตามความขรขุ ระของสภาพภมู ปิ ระเทศ

Lh = ระยะทางในแนวราบดานตนลม จากยอดเนนิ เขาถงึ ระยะ Hh / 2

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 5

MT = โมเมนตบิดตอ ความสงู 1 เมตร มหี นวยเปน นวิ ตนั -เมตร
nD = คาความถ่ีธรรมชาติของอาคารสําหรับรูปแบบการส่ันไหวพื้นฐานในทิศทางลม มี

หนวยเปนรอบตอ วินาที (Hz)
nW = ความถ่ีธรรมชาติของอาคารสําหรับรูปแบบการส่ันไหวพื้นฐานในทิศทางต้ังฉาก

กบั ทิศทางลม มหี นวยเปนรอบตอ วนิ าที (Hz)
nT = ความถ่ธี รรมชาตขิ องอาคารสําหรบั รปู แบบการสนั่ ไหวพื้นฐานในแนวบดิ มหี นวย

เปน รอบตอวนิ าที (Hz)
p = หนวยแรงลมสถิตเทียบเทา (equivalent static wind pressure) มีหนวยเปน นิวตัน

ตอ ตารางเมตร
pi = หนว ยแรงลมทกี่ ระทําบนพืน้ ผวิ ภายในอาคาร
PL = แรงลมสถิตเทียบเทาที่กระทําบนพ้ืนผิวของอาคารในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางลม

ท่คี วามสงู z จากพน้ื ดิน มีหนว ยเปน นวิ ตนั
pLX = หนว ยแรงลมดานทายลม ในทิศทางแกนหลัก X ของอาคาร
pLY = หนวยแรงลมดานทายลม ในทิศทางแกนหลัก Y ของอาคาร
=pWX หนว ยแรงลมดานตน ลม ในทศิ ทางแกนหลัก X ของอาคาร
=pWY หนว ยแรงลมดานตนลม ในทิศทางแกนหลัก Y ของอาคาร
q = หนวยแรงลมอางอิงเนื่องจากความเร็วลม (reference velocity pressure) มีหนวย

เปนนวิ ตันตอตารางเมตร
qH = หนวยแรงลมอางอิงเนื่องจากความเร็วลม ที่ระดับความสูงยอดอาคาร มีหนวยเปน

นิวตนั ตอ ตารางเมตร
RL = คาประกอบการตอบสนองแบบกําทอนตอการแปรปรวนของลมในทิศทางตั้งฉาก

กบั ทศิ ทางลม
RT = คาประกอบการตอบสนองแบบกําทอนตอการแปรปรวนของลมในแนวบิดของ

อาคาร
s = ตัวคณู ลดเนอื่ งจากขนาดของอาคาร (size reduction factor)
TF = คา ประกอบไตฝนุ
V0 = ปรมิ าตรภายในของอาคาร มหี นว ยเปน ลูกบาศกเมตร
V50 = คาความเร็วลมทค่ี าบเวลากลบั 50 ป
V = ความเร็วลมอางอิง มีหนวยเปน เมตรตอวินาที
VH = คาความเร็วลมเฉลี่ยใน 1 ช่ัวโมง ท่ีระดับความสูงของยอดอาคาร มีหนวยเปน

เมตรตอวินาที
W = ความกวางประสทิ ธิผลของอาคารในทิศทางต้งั ฉากกับทิศทางลม มีหนว ยเปนเมตร

6 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

z = ความสูงจากพนื้ ดนิ ณ ตําแหนง ทค่ี าํ นวณคา หนวยแรงลม มีหนวยเปน เมตร
α = ตัวยกกําลังของคา ประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศ
βD = อัตราสวนความหนว ง (damping ratio) ของการส่ันไหวของอาคารในทศิ ทางลม
βW = อัตราสวนความหนว งของการสัน่ ไหวของอาคารในทศิ ตง้ั ฉากกบั ทิศทางลม
βT = คา อตั ราสวนความหนวงของการสน่ั ไหวของอาคารในแนวบดิ
Δ = การโกง ตัวทางดานขางสูงสุดในทศิ ทางลม ณ ตําแหนง ยอดอาคาร
=ΔSmax คาประกอบเน่อื งจากการเพิม่ ข้ึนของความเร็วลมเฉล่ียทยี่ อดเนนิ เขาและลาดชัน
μ = คาเฉลี่ยของผลตอบสนองของอาคารเน่อื งจากแรงลม (mean loading effect)
ν = คาความถ่ีเฉล่ียของการตอบสนองของโครงสราง (average fluctuation rate) มี

หนว ยเปนรอบตอ วนิ าที
ρ = ความหนาแนนของมวลอากาศ (ซ่ึงมีคาโดยประมาณเทากับ 1.25 กิโลกรัม (มวล)

ตอลูกบาศกเมตร) สําหรับความดันบรรยากาศปกติและอุณหภูมิของอากาศ
ประมาณ 15 องศาเซลเซยี ส ถงึ 45 องศาเซลเซยี ส
ρB = ความหนาแนนเฉล่ียของมวลอาคาร (average density of the building) มีหนวยเปน
กิโลกรมั (มวล) ตอ ลูกบาศกเ มตร
σ = คารากกําลังสองเฉล่ียของผลตอบสนองดานพลศาสตรเน่ืองจากความผันผวนของ
แรงลม (root-mean-square loading effect)
τ = ตัวแปรท่ีบอกระยะเวลาที่ใชในการตอบสนองตอการแปรเปลี่ยนของความดัน
ภายนอกอาคาร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 7

บทท่ี 2
การคาํ นวณแรงลมสถติ เทยี บเทา โดยวธิ ีการอยางงาย

2.1 การกําหนดคา แรงลมสถติ เทยี บเทา โดยวิธีการอยา งงาย

การกําหนดคาแรงลมสถติ เทียบเทา โดยวิธกี ารอยา งงา ย ใชกบั โครงสรา งตอไปน้ี

ก. ระบบโครงสรางหลักตานทานแรงลม (main wind-force resistant system) ของอาคารเตี้ย
และอาคารสูงปานกลางท่ีมีความสูงไมเกิน 80 เมตร และมีความสูงไมเกิน 3 เทาของความ
กวางประสิทธิผลท่ีนอยท่ีสุด ตามที่กําหนดในสมการ (2-1) ยกเวนอาคารที่ระบุไวในหัวขอ
3.1ข

ข. ผนังภายนอกอาคาร (cladding) ของอาคารทกุ ประเภท

คา ความกวางประสทิ ธผิ ลของอาคาร ตามทีก่ ําหนดในหวั ขอ 2.1ก สามารถคํานวณไดจ าก

∑∑W =hiWi (2-1)
hi

โดยท่ี Σ = ผลรวมของทกุ ชัน้ ของอาคาร
hi = ความสงู จากพนื้ ดิน ถึงพน้ื ชั้นท่ี i
Wi = ความกวา งของอาคารในทิศทางต้ังฉากกับทศิ ทางลม ทค่ี วามสูง hi

ความกวา งประสทิ ธิผลที่นอยที่สดุ ของอาคาร ใหพ จิ ารณาจากทศิ ทางลมในทุกทศิ ทาง

2.2 แรงลมออกแบบ

2.2.1 หนวยแรงลมท่ีกระทําบนพืน้ ผวิ ภายนอกของอาคารในทิศทางลม สามารถคาํ นวณไดจ าก

p = I wqCeCg C p (2-2)

โดยที่ p = หนวยแรงลมสถิตเทียบเทา (equivalent static wind pressure)
กระทําตั้งฉากกับพ้ืนผิวภายนอกอาคาร โดยเรียกวา “หนวย
แรงดัน” ถามีทิศเขาหาพื้นผิว หรือ “หนวยแรงดูด” ถามีทิศพุงออก
จากพนื้ ผวิ

8 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

Iw = คา ประกอบความสําคัญของแรงลม ตามที่กาํ หนดในหวั ขอ 2.2.5
q = หนวยแรงลมอางอิงเน่ืองจากความเร็วลม (reference velocity

pressure) ตามทก่ี าํ หนดในหัวขอ 2.3
Ce = คาประกอบเน่ืองจากสภาพภูมิประเทศ (exposure factor) ตามท่ี

กาํ หนดในหวั ขอ 2.4
Cg = คาประกอบเน่ืองจากผลการกระโชกของลม (gust effect factor)

ตามทก่ี ําหนดในหวั ขอ 2.5
Cp = คาสัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมท่ีกระทําภายนอกอาคาร (external

pressure coefficient) ตามที่กําหนดในหวั ขอ 2.6

2.2.2 แรงลมสุทธิที่กระทําตออาคารโดยรวม เปนผลรวมแบบเวคเตอรของแรงลมที่กระทําบน
พื้นผิวภายนอกของอาคารทางดานตนลมและทายลม รวมถึงดานอื่นๆท่ีเกี่ยวของ โดยที่
แรงลมน้คี ือ ผลคณู ของหนว ยแรงลมในหัวขอ 2.2.1 กบั พ้ืนที่ผิวของอาคาร

2.2.3 หนวยแรงลมสุทธิเพื่อใชในการคํานวณแรงลมที่กระทําตอสวนใดสวนหนึ่งของดานใด
ดานหนึ่งของอาคาร (เชน ผนังภายนอก หรือ หลังคา) เปนผลรวมแบบเวคเตอรของ
หนวยแรงลม ท่ีกระทําบนพื้นผิวภายนอก (ดังแสดงในหัวขอ 2.2.1) กับหนวยแรงลมท่ี
กระทําบนพ้ืนผิวที่กระทาํ บนพื้นผวิ ภายใน โดยทหี่ นวยแรงลมภายในคาํ นวณจาก

pi = I wqCeCgiC pi (2-3)

โดยที่ pi = หนวยแรงลมสถิตเทียบเทา (equivalent static wind pressure)
กระทําตั้งฉากกับพื้นผิวภายในอาคาร โดยเรียกวา “หนวยแรงดัน”
ถามีทิศเขาหาพื้นผิว หรือ “หนวยแรงดูด” ถามีทิศพุงออกจาก
พ้ืนผวิ

Cgi = คาประกอบเนื่องจากผลการกระโชกของลมที่กระทําภายในอาคาร
ตามทก่ี ําหนดในหวั ขอ 2.5

Cpi = คาสัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมท่ีกระทําภายในอาคาร ตามท่ี
กําหนดในหัวขอ 2.6

2.2.4 ประเภทของอาคารตามความสําคัญตอสาธารณชน แสดงในตารางที่ 2-1

2.2.5 คา ประกอบความสําคญั ของแรงลม แสดงในตารางท่ี 2-2

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 9

ตารางที่ 2-1 การจําแนกประเภทของอาคาร ตามความสําคญั ตอสาธารณชน

ประเภทของอาคาร ประเภทความสําคญั

อาคารและสวนโครงสรา งอืน่ ท่ีมปี จจัยเสยี่ งอนั ตรายตอ ชวี ิตมนุษยคอ นขา งนอยเมอื่ เกดิ การ นอ ย
พังทลายของอาคารหรือสว นโครงสรางนน้ั ๆ เชน

- อาคารทเ่ี กย่ี วของกับการเกษตร

- อาคารชั่วคราว

- อาคารเก็บของเลก็ ๆ ซ่ึงไมม คี วามสาํ คัญ

อาคารและสว นโครงสรา งอ่นื ท่ีไมจ ัดอยใู นอาคารประเภท ความสําคัญ นอย มาก และสูงมาก ปกติ

อาคารและสว นโครงสรางอ่ืนท่ีหากเกิดการพังทลาย จะเปนอนั ตรายตอ ชีวิตมนษุ ยและ มาก
สาธารณชนอยางมาก เชน

- อาคารที่เปนท่ีชุมนมุ ในพื้นท่ีหน่ึงๆ มากกวา 300 คน

- โรงเรยี นประถมหรอื มัธยมศกึ ษาที่มคี วามจุมากกวา 250 คน

- มหาวทิ ยาลัยหรือวิทยาลยั ท่มี คี วามจุมากกวา 500 คน

- สถานรักษาพยาบาลทมี่ ีความจุคนไขม ากกวา 50 คน แตไ มส ามารถทําการรักษากรณี

ฉกุ เฉินได

- เรือนจําและสถานกักกันนักโทษ

อาคารและสวนโครงสรางท่ีมีความจาํ เปนตอ ความเปน อยขู องสาธารณชนเปนอยางมาก หรือ สงู มาก
อาคารท่ีจาํ เปน ตอการบรรเทาภัยหลงั เกิดเหตุเปนอยา งมาก เชน

- โรงพยาบาลท่สี ามารถทาํ การรกั ษากรณีฉกุ เฉนิ ได

- สถานีตํารวจ สถานีดับเพลงิ และโรงเกบ็ รถฉกุ เฉินตางๆ

- โรงไฟฟา

- โรงผลิตนํ้าประปา ถังเก็บนํา้ และสถานสี บู จา ยนํ้าทมี่ คี วามดนั สูงสําหรับการดบั เพลิง

- อาคารศูนยสื่อสาร

- อาคารศูนยบรรเทาสาธารณภยั

- ทา อากาศยาน ศูนยบังคับการบนิ และโรงเก็บเคร่ืองบิน ท่ีตองใชเ มอื่ เกดิ กรณีฉุกเฉิน

- อาคารศนู ยบ ัญชาการแหงชาติ

อาคารหรอื สวนโครงสรา งในสว นของการผลติ การจัดการ การจัดเก็บ หรอื การใชสารพิษ
เชน เชื้อเพลงิ หรือสารเคมี อันกอใหเกิดการระเบดิ ข้นึ ได

10 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

ตารางท่ี 2-2 คาประกอบความสาํ คญั ของแรงลม

ประเภทความสําคญั คา ประกอบความสาํ คัญของแรงลม
ของอาคาร
สภาวะจาํ กดั ดา นกําลงั สภาวะจํากดั ดา นการใชงาน
นอย
ปกติ 0.8 0.75
มาก
สงู มาก 1 0.75

1.15 0.75

1.15 0.75

2.3 หนว ยแรงลมอางองิ เนื่องจากความเรว็ ลม (q)

2.3.1 หนวยแรงลมอางอิงเนอ่ื งจากความเร็วลม สามารถคาํ นวณไดจาก

q = 1 ρV 2 (2-4)
2

โดยท่ี q ทคี่ ํานวณได มหี นวยเปน นิวตนั ตอตารางเมตร

(หรอื q = 1 ⎜⎝⎛⎜ ρ ⎟⎠⎟⎞V 2
2 g

โดยท่ี q ที่คํานวณได มีหนวยเปน กิโลกรมั (แรง) ตอตารางเมตร)

ρ = ความหนาแนนของมวลอากาศ (ซึ่งมีคาโดยประมาณเทากับ 1.25

กโิ ลกรัม (มวล) ตอ ลูกบาศกเมตร) สําหรับความดันบรรยากาศปกติและ

อณุ หภูมขิ องอากาศประมาณ 15 องศาเซลเซยี ส ถึง 45 องศาเซลเซียส

V = ความเร็วลมอางอิง มีหนวยเปนเมตรตอวินาที ตามที่กําหนดในหัวขอ

2.3.2

g = อตั ราเรงเนอ่ื งจากแรงโนม ถว งของโลก มีคา เทากับ 9.806 ม./วนิ าที2

2.3.2 ความเร็วลมอางอิง คือ คาความเร็วลมเฉลี่ยในชวงเวลา 1 ช่ัวโมง ที่ความสูง 10 เมตรจาก
พื้นดิน ในสภาพภูมิประเทศโลง (open exposure, ดูรายละเอียดหัวขอ 2.4 และ 3.4)
สําหรับคาบเวลากลับ (return period) 50 ป (V50 ) (ยกเวน กลุมที่ 4A และ 4B ในรูปที่
ก.1) ความเร็วลมอา งองิ ของพนื้ ทตี่ า งๆ ในประเทศไทย แสดงในรูปท่ี ก.1 และตารางท่ี ก-
1

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 11

สาํ หรับการออกแบบท่ีสภาวะจาํ กดั ดานการใชง าน V = V50

สําหรับการออกแบบทส่ี ภาวะจาํ กัดดานกาํ ลัง V = TFV50

โดยที่ TF = คาประกอบไตฝ ุน แสดงในภาคผนวก ก.

2.4 คาประกอบเนอื่ งจากสภาพภมู ิประเทศ (Ce )

คาประกอบเน่ืองจากสภาพภูมิประเทศ เปนคาประกอบท่ีนํามาปรับคาหนวยแรงลมให
แปรเปล่ียนตามความสงู จากพ้นื ดนิ และสภาพภูมิประเทศ

2.4.1 คาประกอบเน่อื งจากสภาพภูมปิ ระเทศ

การคํานวณคา แรงลมโดยวิธีการอยา งงา ย คํานงึ ถงึ สภาพภูมิประเทศเปน 2 ประเภท ดังน้ี

ก. สภาพภูมิประเทศแบบ A เปนสภาพภูมิประเทศแบบโลงซึ่งมีอาคาร ตนไม หรือสิ่ง
ปลูกสราง กระจัดกระจายอยูหางๆ กัน หรือเปนบริเวณชายฝงทะเล ใหคํานวณคา
Ce จากสมการ (2-5) หรือใชค า จากตาราง 2-3

Ce = ⎜⎛ z ⎞⎟0.2 (2-5)
⎝10 ⎠

โดยท่ี z = ความสูงจากพ้ืนดิน (หนวยเปนเมตร) ณ ตําแหนงท่ีคํานวณคาหนวย
แรงลม โดยที่ถา Ce ท่ีคํานวณจากสมการ (2-5) มีคานอยกวา 0.9 กําหนดใหใชคา
Ce = 0.9

ข. สภาพภูมิประเทศแบบ B เปนสภาพภูมิประเทศแบบชานเมือง หรือพื้นที่ที่มีตนไม
ใหญหนาแนน หรือบริเวณศูนยกลางเมืองขนาดเล็ก ใหคํานวณคา Ce จากสมการ
(2-6) หรอื ใชค า จากตาราง 2-3

Ce = 0.7⎛⎜ z ⎟⎞0.3 (2-6)
⎝12 ⎠

โดยที่ ถา Ce ที่คํานวณไดจากสมการ (2-6) มีคานอยกวา 0.7 กําหนดใหใชคา

Ce = 0.7

สภาพภมู ิประเทศใดๆ จะจัดอยใู นสภาพภูมิประเทศแบบ B ได กต็ อ เม่ือมีลักษณะภูมิ
ประเทศในลักษณะน้ันๆ สมํ่าเสมอในทิศทางตนลม เปนระยะทางไมตํ่ากวา 1

12 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

กิโลเมตร หรือ 10 เทาของความสูงของอาคาร โดยใชคาท่ีมากกวา ซ่ึงสภาพภูมิ
ประเทศท่ใี ชใ นการคาํ นวณนี้ ควรสอดคลองกับสภาพภมู ปิ ระเทศที่แทจ ริงในทิศทาง
ลมทีพ่ จิ ารณา

ขอ ยกเวน อาคารท่ีมีความสงู ไมเ กนิ 80 เมตร และตัง้ อยใู นกลุมท่ีมคี วามเร็วลมอางองิ
(V = TFV50 ) ไมเ กิน 25 ม./วินาที ในรูปที่ ก.1 ใหใชเฉพาะสภาพภูมิประเทศแบบ A
เทานัน้

ตารางท่ี 2-3 คา ประกอบเนอ่ื งจากสภาพภมู ปิ ระเทศ (Ce ) สําหรบั วิธกี ารอยางงา ย

ความสงู จากพนื้ ดิน สภาพภมู ิประเทศแบบ A สภาพภูมปิ ระเทศแบบ B
สูงไมเกนิ 6 เมตร 0.90 0.70
สงู เกิน 6 เมตร แตไมเ กนิ 10 เมตร 1.00 0.70
สงู เกิน 10 เมตร แตไมเ กนิ 20 เมตร 1.15 0.82
สงู เกิน 20 เมตร แตไ มเกนิ 30 เมตร 1.25 0.92
สงู เกนิ 30 เมตร แตไมเ กนิ 40 เมตร 1.32 1.00
สูงเกนิ 40 เมตร แตไ มเ กนิ 60 เมตร 1.43 1.13
สูงเกนิ 60 เมตร แตไ มเกนิ 80 เมตร 1.52 1.24

2.4.2 การเพ่ิมขนึ้ ของความเรว็ ลมบริเวณเนินเขาและลาดชนั

อาคารหรือโครงสรางท่ีตั้งอยูบริเวณเนินเขาและลาดชัน ที่มีอัตราสวนระยะทางแนวดิ่ง
ตอแนวราบมากกวา 1 ตอ 10 (5.7 องศา) มผี ลทําใหความเรว็ ลมเฉลย่ี เพิ่มข้ึนมากกวาลมท่ี
พัดผานบริเวณแบบราบ ดังน้ัน คาประกอบเน่ืองจากสภาพภูมิประเทศลาดชัน (Ce*)
เทากับ คาประกอบเน่ืองจากสภาพภูมิประเทศแบบราบ คูณกับคาประกอบ
(1+ ΔS(z))2 โดยที่ ΔS(z) = คาประกอบเนื่องจากการเพิ่มข้ึนของความเร็วลมเฉล่ีย
บริเวณเนินเขาและลาดชัน ดังแสดงในรูปท่ี 2.1 คาประกอบท่ีปรับแกเนื่องจากสภาพภูมิ
ประเทศลาดชัน (Ce*) ใชแทนคาประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศแบบราบ และ
คํานวณภายในระยะทาง x < kLh ไดด ังนี้

Ce* = Ce ⎧⎪⎩⎪⎨1 + ΔSmax ⎜⎛⎜⎝1− x ⎞⎟⎠⎟e(−az / Lh ) ⎪⎫2 (2-7)
kLh ⎬
⎪⎭

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 13

โดยที่ Ce = คาประกอบเน่ืองจากสภาพภูมิประเทศบริเวณแบบราบ ในหัวขอ
2.4.1 สาํ หรบั วิธกี ารอยางงาย และในหัวขอ 3.4 สําหรับวิธีการอยาง
ละเอียด

=ΔSmax คาประกอบเนอ่ื งจากการเพ่มิ ขึ้นของความเรว็ ลมเฉล่ยี ท่ียอดเนินเขา
และลาดชนั

a = สัมประสิทธต์ิ วั ลดความเรว็ ลมตามความสูง
Hh = ความสูงของเนนิ เขา และลาดชนั
Lh = ระยะทางในแนวราบดานตนลมจากยอดเนินเขาถึงระยะ Hh / 2
คา ΔSmax และ a ขน้ึ กบั รปู รางและความชนั ของเนนิ เขา ดังแสดงในตารางที่ 2-4

รูปที่ 2.1 การเพิ่มข้ึนของความเร็วลมบรเิ วณเนนิ เขาและลาดชนั

14 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

ตารางท่ี 2-4 คา ประกอบสาํ หรบั คาํ นวณการเพม่ิ ขึ้นของความเรว็ ลมบริเวณเนนิ เขาและลาดชนั

รูปรางเนนิ เขา ΔS max ชaช .k .
.x < 0. x > 0.

เนนิ เขา 2 มติ ิ (หรือหบุ เขาท่ีคา Hh เปนลบ) 2.2 Hh Lh 3 1.5 1.5
4
ท่ีราบสูง 2 มิติ 1.3 H h Lh 2.5 1.5 1.5

เนินเขา 3 มติ ิ ไมสมมาตร 1.6 H h Lh 4 1.5

หมายเหตุ : สําหรับอตั ราสวน Hh Lh > 0.5 กําหนดใหใ ช Hh Lh = 0.5 และแทนคา

Lh = 2H h เม่ือคํานวณ C * ในสมการ (2-7)
e

2.5 คา ประกอบเน่อื งจากการกระโชกของลม (Cg )

คาประกอบเนื่องจากผลการกระโชกของลม คือ อัตราสวนระหวางผลของแรงลมสูงสุดตอผล
ของแรงลมเฉลย่ี คา ประกอบ Cg สาํ หรบั วิธกี ารอยางงา ย คํานวณไดดังนี้

2.5.1 คาประกอบเนื่องจากการกระโชกของลม ท่ีกระทํากบั พ้นื ผวิ ภายนอกอาคาร

ก. สําหรับหนวยแรงลมสถิตเทียบเทาท่ีกระทํากับพื้นผิวภายนอกอาคาร ใหใชคา Cg
เทากับ 2.0 ในการออกแบบโครงสรางหลักตานทานแรงลม ยกเวน ปายและกําแพง
ใหใ ชคา Cg เทากบั 2.35

ข. สําหรับหนวยแรงลมสถิตเทียบเทาท่ีกระทํากับพ้ืนผิวภายนอกอาคาร ใหใชคา Cg
เทากับ 2.5 ในการออกแบบโครงสรางรองและผนังภายนอกอาคาร (cladding) ที่มี
ขนาดเลก็ (ประมาณขนาดของหนาตาง)

2.5.2 คา ประกอบเนอื่ งจากการกระโชกของลมท่ีกระทาํ ภายในอาคาร

สําหรับหนวยแรงลมสถิตเทียบเทาที่กระทํากับพื้นผิวภายในอาคาร ใหใชคา Cgi เทากับ
2.0 หรือคาท่ีคํานวณจากสมการ (2-8) ซ่ึงข้ึนอยูกับลักษณะและปริมาณของชองเปด
(opening) ของอาคาร ในกรณีท่ีอาคารมีขนาดใหญและไมมีผนังกั้นภายในซ่ึงทําให
ปริมาตรภายในของอาคารมีคามาก คาความดันลมภายในอาคารจะมีการแปรเปลี่ยนชา
เมื่อเทียบกับการแปรเปล่ียนของความดันลมภายนอกอาคาร ซ่ึงในกรณีดังกลาว อาจใช
คาทีค่ าํ นวณตามสมการท่ี (2-8)

Cgi = 1 + 1 (2-8)
1+τ

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 15

โดยที่ τ = ตัวแปรทบี่ อกระยะเวลาที่ใชในการตอบสนองตอการแปรเปลี่ยน
ของความดันภายนอกอาคาร ซึ่งสามารถคํานวณไดตามสมการที่
(2-9)

τ = V0 (2-9)
6,950 A0

โดยที่ V0 = ปรมิ าตรภายในของอาคาร มหี นวยเปน ลูกบาศกเ มตร (เมตร3)
A0 = พ้ืนที่รวมท้ังหมดของชองเปดบนผนังภายนอกอาคาร มีหนวย
เปน ตารางเมตร (เมตร2)

2.5.3 คาประกอบเนื่องจากการกระโชกของลมที่ปรับแกจากผลการเพิ่มข้ึนของความเร็วลม
บริเวณเนนิ เขาและลาดชนั

ก. เนื่องจากลมท่ีพัดผานบริเวณเนินเขาและลาดชันทําใหความเร็วลมเฉลี่ยเพิ่มข้ึน แต

ไมทําใหขนาดของการแปรปรวนของความเร็วลมเพ่ิมข้ึน ดังนั้น จึงตองปรับแกคา

ประกอบเน่ืองจากการกระโชกของลม ท้ังในวิธีการอยางงาย และวิธีการอยาง

ละเอียด คาประกอบเน่ืองจากการกระโชกของลมท่ีปรับแกจากผลการเพ่ิมข้ึนของ

ความเร็วลมบริเวณเนินเขาและลาดชัน (C * ) ใ ชแทน ค าป ร ะ ก อบเ นื่อ ง จ า กก า ร
g

กระโชกของลมในบริเวณแบบราบ และคํานวณไดดงั น้ี

C * = 1 + (Cg − 1) Ce (2-10)
g Ce*

โดยที่ Cg = คาประกอบเนื่องจากการกระโชกของลมในบริเวณแบบราบ ใน
หัวขอ 2.5.1 และ 2.5.2 สําหรับวิธีการอยางงาย และในหัวขอ 3.5
สําหรับวิธกี ารอยา งละเอยี ด

ข. การปรับแกผลคูณของ CpCg สําหรับอาคารเต้ียที่ตั้งอยูบริเวณเนินเขาและลาดชัน

ทําไดโดย คูณคา C pCg ดวยอัตราสวน C * โดยท่ี Cg คํานวณไดจากหัวขอ
g

Cg

2.5.1 และ C * จากสมการท่ี (2-10)
g

16 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

2.6 คา สัมประสิทธิ์ของหนว ยแรงลม (Cp )

2.6.1 คาสัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมภายนอก ข้ึนอยูกับรูปทรงของอาคาร ทิศทางลม และ
ลักษณะการแปรเปล่ียนของความเร็วลมตามความสูงอาคาร คาสัมประสิทธิ์ของหนวย
แรงลม ท่ีกระทําภายนอกอาคาร สําหรับการออกแบบผนังภายนอกอาคารและระบบ
โครงสรา งหลักของอาคาร แบง ออกเปน 3 หมวด ดังนี้

ก. คาสัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมภายนอก สําหรับอาคารเตี้ยท่ีมีความสูงตอความ

กวาง ⎛⎝⎜⎜ H ⎟⎟⎠⎞ นอยกวา 1 ( Ds คือความกวางของดานที่แคบท่ีสุด) และมีความสูง
Ds

อางอิง (reference height) นอยกวา 23 เมตร คาสัมประสิทธ์ิของหนวยแรงลมไดถูก

นํามารวมกับคาประกอบเน่ืองจากผลการกระโชกของลม ดังแสดงในรูปที่ ข.1 ถึง ข.

8 ในภาคผนวก ข.1

ข. คาสัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมภายนอก สําหรับอาคารสูง ดังแสดงในรูปท่ี ข.9 ใน
ภาคผนวก ข.2

ค. คาสัมประสิทธ์ิของหนวยแรงลมภายนอก สําหรับโครงสรางพิเศษ ดังแสดงในรูปที่
ข.10 ถงึ ข.18 ในภาคผนวก ข.3

2.6.2 คาสัมประสิทธ์ิของหนวยแรงลมภายใน (Cpi ) ใชในการคํานวณหาหนวยแรงลมภายใน
อาคาร ซ่ึงมีความสําคัญตอการออกแบบผนังภายนอกอาคาร และระบบโครงสรางหลัก
ตานแรงลม คาสัมประสิทธิ์ Cpi น้ีขึ้นอยูกับการกระจายตัวและขนาดของรอยรั่วซึม
ตลอดจนชองเปดบนผนังภายนอกอาคารและหลังคา ซึ่งในการออกแบบอาคารสามารถ
พิจารณาแบงออกไดเปน 3 กรณี ตามหัวขอดังตอไปนี้ โดยกําหนดใหใชไดท้ังวิธีการ
อยางงายและวิธีการอยางละเอียด และทุกกรณีจะตองคํานวณหาคา Cgi ตามหัวขอ 2.5
เพือ่ ใชร วมในการหาคาหนวยแรงลมภายในอาคารดวย

กรณที ่ี 1 ใชคา C pi = − 0.15 ถงึ 0.0
กรณีนี้ใชกับอาคารท่ีปราศจากชองเปดขนาดใหญ แตอาจมีชองเปดเล็กๆกระจาย
สม่ําเสมอ โดยมีพ้ืนที่ชองเปดรวมนอยกวา 0.1% ของพื้นท่ีผิวท้ังหมด ตัวอยางไดแก
อาคารสูงทั่วๆไปที่มีผนังปดลอมทุกดานและมีระบบระบายอากาศภายใน รวมท้ัง
อาคารเตี้ยบางประเภท เชน คลังสินคาท่ีไมมีหนาตางหรือชองเปด โดยท่ีประตูตอง
ออกแบบใหส ามารถตานพายไุ ด และไดรับการปด สนิทเมอื่ เกดิ พายุ

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 17

กรณที ี่ 2 ใชค า C pi = − 0.45 ถึง 0.3
กรณีนี้ใชกับอาคารที่มีการรั่วซึมซ่ึงกระจายไมสมํ่าเสมอ โดยท่ีอาจมีชองเปดขนาด
คอนขางใหญ แตตองไดรับการปดสนิท เมื่อเกิดพายุและมีความแข็งแรงเพียงพอ
ตัวอยางไดแ ก อาคารขนาดเล็กทัว่ ๆไป และอาคารสูงท่มี ีหนาตา งซงึ่ สามารถเปด -ปดได
หรอื มรี ะเบยี งซ่งึ มปี ระตทู ี่สามารถเปด-ปดได

กรณที ่ี 3 ใชคา C pi = − 0.7 ถึง 0.7
กรณีนี้ใชกับอาคารท่ีมีชองเปดขนาดใหญ โดยท่ีความแปรปรวนของลมภายนอก
อาคาร สามารถสงผลเขาไปภายในได ตัวอยางไดแก อาคารโรงงานอุตสาหกรรมและ
คลงั สนิ คาทีป่ ระตอู าจจะเปด ในระหวา งเกดิ พายุ หรือประตูไมสามารถตา นพายไุ ด

2.7 แรงลมออกแบบ สําหรบั โครงสรางหลัก และโครงสรางรองของอาคารเต้ีย ในรูปแบบ
ใชตาราง

แรงลมออกแบบสําหรับโครงสรางหลัก และโครงสรางรองของอาคารเต้ีย นอกจากการใชสูตร
การคาํ นวณโดยตรง รวมกบั คาสัมประสิทธิ์ของหนวยแรงลมในภาคผนวก ข.1 แลว ยังสามารถ
ใชคาแรงลมออกแบบดังแสดงในภาคผนวก ค.1 สําหรับแรงลมออกแบบสําหรับโครงสราง
หลกั ของอาคารเต้ยี และ ค.2 สําหรบั แรงลมออกแบบสําหรับโครงสรา งรองของอาคารเตยี้ ได

2.8 การรวมผลของแรงลมเน่ืองจากแรงลมในทิศทางลม แรงลมในทิศตั้งฉากกับทิศทาง
ลม และโมเมนตบ ดิ

การรวมผลของแรงลมเนื่องจากแรงลมในทิศทางลม แรงลมในทิศต้ังฉากกับทิศทางลม และ
โมเมนตบดิ เพื่อคาํ นงึ ถึงการกระจายทีไ่ มส มมาตรของหนว ยแรงลม และผลของลมกระทําท่ีมุม
ปะทะตางๆ กบั อาคาร ซง่ึ บางกรณีมผี ลมากกวา ลมกระทาํ ตัง้ ฉากกบั อาคาร
การรวมผลของแรงลมในหวั ขอ น้ี ใชก บั โครงสรา งตอ ไปน้ี
ก. อาคารสงู ปานกลาง ตามทีก่ าํ หนดในหวั ขอ 2.1ก และ
ข. อาคารรูปทรงปกติที่มีความสมมาตรทางโครงสราง กลาวคือ จุดศูนยกลางแรงเฉือน และ

จุดศนู ยก ลางมวลของแตล ะชั้นจะอยูในตําแหนง เดียวกนั หรอื หา งกนั เล็กนอย

อาคารและองคอาคาร จะตองออกแบบใหสามารถรับแรงตางๆที่เกิดข้ึนเน่ืองจากการกระทํา
ของแรงลมซ่งึ คาํ นวณไดจ ากสมการ (2-2) และในรูปที่ ข.9 ในลักษณะตางๆดงั ตอไปน้ี

18 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

ก. หนวยแรงลมกระทํารอยละ 100 เต็มพื้นผิวดานตนลมและทายลม โดยพิจารณาแรงลม
ทก่ี ระทาํ ทีละทศิ ทางตามแกนหลกั ของอาคาร (แกน X และแกน Y) ตามรปู ที่ 2.2(ก)

ข. หนวยแรงลมกระทํารอยละ 75 เต็มพ้ืนผิวดานตนลมและทายลม พรอมกับโมเมนตบิด
ตามรูปท่ี 2.2(ข) โดยพิจารณาหนวยแรงลมและโมเมนตบิดกระทําทีละทิศทาง ตาม
แกนหลักของอาคาร

ค. หนวยแรงลมกระทําเหมือนขอ ก. แตกระทํารอยละ 75 ของแรงในขอ ก. เต็มพ้ืนผิว
ดานตนลมและทายลม และพิจารณาหนวยแรงลมกระทําพรอมกันทั้ง 2 ทิศทางตาม
แกนหลักของอาคาร ตามรูปท่ี 2.2(ค) ทั้งน้ีเพื่อคํานึงถึงผลของลมที่กระทําในทิศทางท่ี
ไมอยูในแนวตัง้ ฉากกับผนังของอาคาร

ง. หนวยแรงลมกระทําเหมือนขอ ข. แตกระทํารอยละ 75 ของแรงในขอ ข. เต็มพ้ืนผิว
ดานตนลมและทายลม และพิจารณาหนวยแรงลมและโมเมนตบิดกระทําพรอมกันท้ัง
2 ทศิ ทาง ตามแกนหลักของอาคาร ตามรปู ที่ 2.2(ง)

โดยที่
Bx , By = ขนาดของอาคารในแตละทิศทาง
eX ,eY = ระยะเย้ืองศนู ย ในทิศทางแกนหลกั X และ Y ของอาคาร ตามลําดบั
pWX , pWY = หนวยแรงลมดานตนลม ในทิศทางแกนหลัก X และ Y ของอาคาร

ตามลาํ ดบั
pLX , pLY = หนวยแรงลมดานทายลม ในทิศทางแกนหลัก X และ Y ของอาคาร

ตามลําดบั
MT = โมเมนตบ ดิ ตอ ความสูง 1 เมตร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 19

รปู ท่ี 2.2 การรวมผลของแรงลมเนื่องจากแรงลมในทศิ ทางลม ตง้ั ฉากกบั ทิศทางลม และการบดิ

20 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

บทท่ี 3
การคํานวณแรงลมสถติ เทียบเทา และการตอบสนองในทิศทางลม

โดยวิธกี ารอยางละเอียด

3.1 การกําหนดคา แรงลมสถติ เทียบเทา โดยวิธีการอยางละเอียด

การกําหนดคาแรงลมสถิตเทียบเทา โดยวิธกี ารอยางละเอยี ด ใชก บั โครงสรา งตอ ไปน้ี
ก. อาคารท่มี คี วามสูงเกนิ 80 เมตร หรอื มคี วามสงู เกนิ 3 เทาของความกวางประสทิ ธผิ ลท่ีนอย

ที่สดุ ตามท่กี ําหนดในสมการ (2-1)
ข. อาคารท่ีสั่นไหวงาย ไดแก อาคารท่ีมีน้ําหนักเบา และมีความถ่ีธรรมชาติ (natural

frequency) ตาํ่ และมีคณุ สมบัตคิ วามหนว ง (damping properties) ของอาคารตํา่

3.2 แรงลมออกแบบ

แรงลมออกแบบสําหรับวิธีการอยางละเอียด สามารถคํานวณไดโดยใชหลักการแบบเดียวกับ
สมการ ในหัวขอ 2.2 รวมท้ังคาประกอบความสําคัญของแรงลม (Iw ) หนวยแรงลมอางอิง
เน่ืองจากความเร็วลม (q) และคา สมั ประสทิ ธิ์ของหนว ยแรงลมทีก่ ระทําภายนอกอาคาร (Cp )
สามารถคาํ นวณโดยใชห ลกั การแบบเดียวกับวิธีการอยางงาย ยกเวนคาประกอบเนื่องจากสภาพ
ภูมิประเทศ (Ce ) และคาประกอบเน่ืองจากผลการกระโชกของลม (Cg ) ซึ่งตางกับวิธีการ
อยา งงาย และใหคาํ นวณตามบทนี้

3.3 หนวยแรงลมอางอิงเนอื่ งจากความเรว็ ลม (q)

หนวยแรงลมอางอิงเนื่องจากความเร็วลม สําหรับวิธีการอยางละเอียด สามารถคํานวณได โดย
ใชห ลกั การแบบเดยี วกบั สมการในหวั ขอ 2.3

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 21

3.4 คา ประกอบเนือ่ งจากสภาพภูมปิ ระเทศ (Ce)

คาประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศ เปนคาประกอบที่นํามาปรับคาหนวยแรงลมให
แปรเปล่ยี นตามความสงู จากพ้นื ดินและสภาพภมู ิประเทศ

การคาํ นวณคา แรงลมโดยวิธกี ารอยา งละเอยี ด คํานงึ ถงึ สภาพภมู ปิ ระเทศเปน 3 แบบ ดังน้ี

ก. สภาพภูมิประเทศแบบ A เปนสภาพภูมิประเทศแบบโลงซึ่งมีอาคาร ตนไม หรือสิ่งปลูก
สราง กระจัดกระจายอยูหางๆ กัน หรือเปนบริเวณชายฝงทะเล ใหคํานวณคา Ce จาก
สมการ (3-1) หรอื ใชค าจากตาราง 3-1

Ce = ⎜⎛ z ⎟⎞0.28 (3-1)
⎝10 ⎠

โดยท่ีถา Ce ที่คํานวณจากสมการ (3-1) มีคานอยกวา 1.0 หรือมากกวา 2.5 ใหใชคา Ce
เทากบั 1.0 หรือ 2.5 ตามลาํ ดบั

ข. สภาพภูมิประเทศแบบ B เปนสภาพภูมิประเทศแบบชานเมือง หรือพื้นท่ีที่มีตนไมใหญ
หนาแนน หรือบรเิ วณศนู ยกลางเมืองขนาดเล็ก ใหคํานวณคา Ce จากสมการ (3-2) หรือใช
คาจากตาราง 3-1

Ce = 0.5⎛⎜ z ⎞⎟ 0.5 (3-2)
⎝ 12.7 ⎠

โดยท่ี ถา Ce ทคี่ ํานวณไดจากสมการ (3-2) มคี า นอยกวา 0.5 หรือมากกวา 2.5 ใหใ ชคา Ce
เทา กับ 0.5 หรือ 2.5 ตามลําดับ

ค. สภาพภมู ิประเทศแบบ C เปนสภาพภูมิประเทศของบริเวณศูนยกลางเมืองใหญ มีอาคารสูง
อยหู นาแนน โดยทีอ่ าคารไมนอยกวารอยละ 50 ตองมีความสูงเกิน 4 ช้ัน ใหคํานวณคา Ce
จากสมการ (3-3) หรือใชค าจากตาราง 3-1

Ce = 0.4⎜⎛ z ⎟⎞0.72 (3-3)
⎝ 30 ⎠

โดยที่ ถา Ce ท่ีคาํ นวณไดจากสมการ (3-3) มคี า นอยกวา 0.4 หรือมากกวา 2.5 ใหใ ชคา Ce
เทา กบั 0.4 หรอื 2.5 ตามลาํ ดับ

22 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

อาคารที่ตั้งอยูในภูมิประเทศแบบ C ควรพิจารณาดวยความรอบคอบ เนื่องจากอาจเกิด
แรงลมท่ีสูงจากชองลมที่เกิดจากการสรางอาคาร และผลของระลอกลมท่ีเกิดจากอาคารสูง
ขางเคียง

สภาพภูมิประเทศใดๆ จะจัดอยูในสภาพภูมิประเทศแบบ B หรือ C ไดก็ตอเม่ือมีลักษณะ
ภมู ปิ ระเทศในลักษณะนน้ั ๆ สมา่ํ เสมอในทิศทางตนลม เปนระยะทางไมตํ่ากวา 1 กิโลเมตร
หรือ 10 เทาของความสูงของอาคาร โดยใชคาท่ีมากกวา ซ่ึงสภาพภูมิประเทศที่ใชในการ
คํานวณน้ี ควรสอดคลองกบั สภาพภูมิประเทศทแี่ ทจริงในทิศทางลมท่พี จิ ารณา

ตารางท่ี 3-1 คาประกอบเน่ืองจากสภาพภมู ปิ ระเทศ (Ce ) สําหรับวธิ ีการอยา งละเอยี ด

ความสงู จากพน้ื ดิน สภาพภูมปิ ระเทศ สภาพภูมปิ ระเทศ สภาพภูมปิ ระเทศ
แบบ A แบบ B แบบ C
สูงไมเกิน 10 เมตร
สูงเกิน 10 เมตรแตไ มเกนิ 20 เมตร 1.00 0.50 0.40
สูงเกนิ 20 เมตรแตไ มเกนิ 40 เมตร 1.21 0.63 0.40
สงู เกนิ 40 เมตรแตไ มเ กนิ 80 เมตร 1.47 0.89 0.49
สงู เกนิ 80 เมตรแตไ มเ กนิ 120 เมตร 1.79 1.25 0.81
สูงเกิน 120 เมตรแตไมเกนิ 160 เมตร 2.01 1.54 1.09
สูงเกิน 160 เมตรแตไมเ กนิ 200 เมตร 2.17 1.77 1.34
สูงเกนิ 200 เมตรแตไ มเกนิ 250 เมตร 2.31 1.98 1.57
สงู เกนิ 250 เมตรแตไมเ กนิ 300 เมตร 2.46 2.22 1.84
2.50 2.43 2.10

3.5 คา ประกอบเนอื่ งจากการกระโชกของลม (Cg )

คาประกอบเน่ืองจากผลการกระโชกของลม คือ อัตราสวนระหวางผลของแรงลมสูงสุดตอผล
ของแรงลมเฉลี่ยเปนคา ประกอบทีน่ ํามาปรับคา หนว ยแรงลม โดยรวมผลที่เกดิ จาก

1) การแปรปรวนของความเรว็ ลม (random wind gusts) ท่ีพดั เขาหาอาคาร
2) หนวยแรงลมท่ีผันผวนจากผลของของระลอกลม (wake-induced fluctuating pressure)

โดยรอบอาคาร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 23

3) การตอบสนองดานพลศาสตรของอาคาร
คา ประกอบ Cg สําหรับวธิ กี ารอยางละเอยี ด คํานวณไดดังนี้

Cg =1+ g p ⎜⎛⎝⎜ σ ⎠⎟⎟⎞ (3-4)
μ

โดยท่ี g p = คาประกอบเชิงสถิติเพื่อปรับคารากกําลังสองเฉลี่ยใหเปนคาสูงสุด
(statistical peak factor) สําหรับการสน่ั ไหวของอาคารในทิศทางลม หาคา
ไดจากรปู ที่ 3.4 หรอื จากสมการ (3-9)

σ = คารากกําลังสองเฉลี่ยของผลตอบสนองดานพลศาสตรของอาคาร
เน่ืองจากความผนั ผวนของแรงลม (root-mean-square loading effect)

μ = คาเฉลี่ยของผลตอบสนองของอาคารเนื่องจากแรงลม (mean loading
effect)

อตั ราสว น σ μ สามารถคํานวณไดจากสมการ (3-5) ดังนี้

σ = K (B + sF ) (3-5)
μ CeH βD

โดยที่ K = คาสัมประสิทธ์ิที่มีคาแปรเปลี่ยนไปตามความขรุขระของสภาพภูมิ
ประเทศโดยกาํ หนดใหม ีคาเทา กบั
0.08 สาํ หรบั ภูมปิ ระเทศแบบ A
0.10 สาํ หรบั ภูมปิ ระเทศแบบ B
0.14 สําหรบั ภมู ปิ ระเทศแบบ C

CeH = คาประกอบเน่ืองจากสภาพภูมิประเทศท่ีระดับความสูงของยอด
อาคาร โดยใหค ํานวณจากสมการในหวั ขอ 3.4

B = คาประกอบการตอบสนองแบบกึ่งสถิตตอการแปรปรวนของลม
(background turbulence factor) ซ่ึงเปน ฟงกชันของอัตราสวนของ
ความกวางตอความสูงของอาคาร (W H ) และหาไดจากรูปที่ 3.1
หรอื จากสมการ (3-6)

W = ความกวางประสิทธิผลของอาคารในทิศทางต้ังฉากกับทิศทางลม หา
ไดจ ากสมการ (2-1) มีหนว ยเปน เมตร

H = ความสงู ของอาคาร มหี นวยเปน เมตร

24 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

sF = คาประกอบการตอบสนองแบบกําทอนตอการแปรปรวนของลม

βD

(resonance factor) ในทิศทางลม

s = ตัวคูณลดเน่ืองจากขนาดของอาคาร (size reduction factor) ซึ่งเปน

ฟงกชันของ W / H และความถ่ีธรรมชาติลดรูป (reduction

frequency of structure, nDH ) และหาคาไดจากรูปท่ี 3.2 หรือจาก

VH

สมการ (3-7)
nD = คาความถ่ีธรรมชาติของอาคาร สําหรับรูปแบบการสั่นไหวพื้นฐาน

ในทิศทางลม (fundamental natural frequency in along-wind
direction) มีหนวยเปนรอบตอวินาที (Hz) ซ่ึงคาน้ีอาจหาไดจากการ
วิเคราะหโดยตรงจากแบบจําลองทางพลศาสตรของอาคาร ในกรณีท่ี
เปนอาคารสูงสรางดวยคอนกรีตเสริมเหล็กอาจประมาณคาความถ่ี

ธรรมชาติจากสตู ร nD = 44
H

VH = คาความเร็วลมเฉลี่ยในชวงเวลา 1 ช่ัวโมง ที่ระดับความสูงของยอด

อาคาร มีหนวยเปนเมตรตอวินาที คํานวณไดจากสมการ

VH = V CeH

F = อัตราสวนพลังงานของการแปรปรวนของลม ณ ความถ่ีธรรมชาติ
ของอาคาร (gust energy ratio at the natural frequency of the
structure) ซึ่งเปนฟงกชันของ จํานวนคล่ืนตอเมตร (wave

number, nD ) หาคาไดจ ากรปู ท่ี 3.3 หรอื จากสมการ (3-8)

VH

βD = อัตราสวนความหนวง (damping ratio) ของการสั่นไหวในทิศทางลม
ซ่งึ คานีค้ วรกาํ หนดใหใกลเคยี งกับคาที่ไดจ ากการตรวจวัดอาคารจริงท่ี
มีลักษณะใกลเคียงกับอาคารท่ีออกแบบ โดยท่ัวไป สําหรับอาคาร
โครงสรางเหล็กและโครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กอาจใชคา β อยู
ระหวา ง 0.005 ถงึ 0.015 ข้นึ กับระดับของการสัน่ ไหว

v = คาความถี่เฉล่ียของการตอบสนองของโครงสราง (average fluctuation
rate) มีหนว ยเปน รอบตอวนิ าที (Hz) คํานวณไดจ ากสมการ (3-11)

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 25

สมการที่ใชคาํ นวณคา B,s, F และ g p ตามลําดับเปน ดังตอไปน้ี

4 914 H ⎡ 1 ⎤⎡ 1 ⎤ ⎡ z ⎤ (3-6)
3 0 ⎢ zH ⎥⎢ zW ⎥ ⎢ z2
∫ ( )B = ⎢ 457 ⎥⎢ 122 ⎥ ⎢⎣ 4 ⎥dz (3-7)
⎣⎢⎢1 ⎥⎥⎦ ⎢⎢⎣1 ⎥ 3 ⎦⎥
+ + ⎦⎥ 1 + (3-8)
(3-9)
⎡ ⎤⎡ ⎤ (3-10)
⎢ ⎥⎢ ⎥ (3-11)
s = π ⎢ 1 ⎥⎢ 1 ⎥

3 ⎢⎢⎣1 + 8nD H ⎥⎦⎥⎢⎣⎢1 + 10nDW ⎥
3VH VH ⎥⎦

( )F = x02 4
1 + x02 3

gp = 2 loge vT + 0.577
2 loge vT

โดยที่ x0 = 1220nD
VH

v = nD sF
sF + β D B

T = 3600 วินาที

26 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

1000

⎡ ⎤⎡ ⎤ ⎤
4 914 / H ⎢ 1 ⎥⎢ 1 ⎥⎡ x ⎥ dx
⎥⎢ 4 / 3 ⎥⎦
⎥ ⎣⎢ 1 + x 2
⎥⎦
∫ ( )B =⎢ ⎥ ⎢
3 ⎢⎢⎣1 + xH ⎥ ⎢ xW
0 457 ⎦⎥ ⎣⎢ 1 + 122

ความส ูงของอาคาร (H), เมตร 100

W/H = 5.0 3.0 2.0 1.5 1.0 0.7 0.5 0.3 0.2 0.1 0

10

1
0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

คาประกอบการตอบสนองแบบกึง่ สถิตตอ การแปรปรวนของลม (B)

รปู ท่ี 3.1 แผนภูมิเพอื่ หาคา ประกอบการตอบสนองแบบก่งึ สถติ ตอ การแปรปรวนของลม (B) ซึง่
เปน ฟงกชนั ของอัตราสวนของ W H และความสูงของอาคาร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 27

10

ความถี่ธรรมชาติลดรูป (nDH / VH) 5.0 2.0 1.0 0.5 0.2 0.1 0
4.0
3.0

2.0

W/H =

1

0.5

0.3 ⎡ ⎤⎡ ⎤
⎢ ⎥⎢ ⎥
s = π ⎢ 1 ⎥⎢ 1 ⎥

0.2 3 ⎢⎢⎣1 + 8nD H ⎥ ⎢⎢⎣1 + 10nDW ⎥
3VH ⎦⎥ VH ⎦⎥

0.1

0.001 0.01 0.1 1
ตวั คณู ลดเนอ่ื งจากขนาดของอาคาร (s)

รปู ท่ี 3.2 แผนภูมิเพ่อื หาคา ตวั คณู ลดเนื่องจากลักษณะของอาคาร ( s ) ซึง่ เปน ฟง กช นั ของ W H
และความถธ่ี รรมชาตลิ ดรปู

28 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

1

ัอตรา สวนพ ัลงงานของการแปรปรวนของลม 0.1
ณ ความ ี่ถธรรมชา ิตของอาคาร (F)
F = x02
(1+ x02 )4 / 3

X 0 = (1220nD /VH )

0.01 0.001 0.01 0.1 1
0.0001

จาํ นวนคลื่นตอเมตร (nD / VH)

รปู ที่ 3.3 แผนภูมเิ พ่ือหาคาอตั ราสว นพลังงานของการแปรปรวนของลม ณ ความถ่ธี รรมชาตขิ อง
อาคาร ( F ) ซึ่งเปนฟง กชนั ของจาํ นวนคลื่นตอเมตร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 29

คาประกอบเ ิชงส ิถ ิตเ ่ืพอป ัรบ คาราก ํกา ัลงสองเฉ ่ีลย 5 gp = 2loge vT + 0.577
ใ หเ ปน คา ูสง ุสด (gp) 4.5 2loge vT

4 T = 3600วนิ าที
3.5
คาความถ่ีเฉลี่ยของ0ก.1ารตอบสนองของโครงสราง1(v), รอบตอวนิ าที 10
3
2.5

2
1.5

1
0.5

0
0.01

รปู ท่ี 3.4 แผนภมู ิเพอื่ หาคา ประกอบเชิงสถิตเิ พือ่ ปรบั คา รากกําลงั สองใหเ ปนคาสงู สดุ ( g p ) ซง่ึ เปน
ฟงกชันของคา ความถ่ีเฉลย่ี ของการตอบสนองของโครงสรา ง

30 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

3.6 คาสมั ประสิทธิ์ของหนวยแรงลม (Cp )

คา สัมประสิทธข์ิ องหนว ยแรงลมภายนอกสําหรับอาคารสงู แสดงในรูปท่ี ข.9 ในภาคผนวก ข-2
คาสัมประสิทธ์ิของหนวยแรงลมภายใน สามารถคํานวณไดโดยใชหลักการแบบเดียวกับหัวขอ
2.6.2

3.7 การโกงตวั ทางดา นขาง (Lateral Deflection)

อาคารจะตองไดรับการออกแบบใหมีการโกงตัวทางดานขาง เน่ืองจากแรงลมไมเกินคาพิกัดท่ี
กําหนด โดยคํานึงถึงผลกระทบตอการใชงานของอาคารและความเสียหายท่ีอาจเกิดขึ้นกับองค
อาคารหลัก และองคอาคารรอง และคํานึงถึงการคืบตัว การหดตัว และผลอันเกิดขึ้นจากการ
เปล่ียนแปลงอุณหภูมิ การคํานวณระยะโกงตัวของอาคารท่ีมีความชะลูด ใหคํานึงถึงผลท่ีเกิด
จากนํ้าหนักบรรทุกกระทํากับอาคาร ในตําแหนงท่ีมีการโกงตัวไปดวย ซ่ึงเรียกวา ผลของ พี-
เดลตา (P-Δ effect)

ระยะโกงตัวทั้งหมดที่เกิดขึ้น ณ ยอดอาคาร สําหรับน้ําหนักบรรทุกจากแรงดึงดูดของโลก
(gravity loads) รวมกับแรงลมสถิตเทียบเทาท่ีความเร็วลมอางอิง ที่คูณดวยคาประกอบ
ความสําคัญของแรงลมในสภาวะจํากัดดานการใชงานเทากับ 0.75 (ตาราง 2-2) จะตองไมเกิน
1/500 ของความสูงของอาคาร

การคํานวณระยะโกง ตัวดา นขางสูงสดุ ในทศิ ทางแนวราบ ณ ยอดอาคาร (Δ) ภายใตแรงลมสถิต
เทียบเทา สามารถคํานวณไดโดยใชการวิเคราะหโครงสรางที่เหมาะสม ในการออกแบบ
เบื้องตนของอาคารที่มีมวลกระจายอยางสมํ่าเสมอตลอดความสูง และสมมติรูปแบบการสั่น
ไหวพื้นฐานเปนเชิงเสน การโกงตวั ดา นขางสูงสดุ ภายใตแรงลมสถติ เทียบเทา มีหนวยเปนเมตร
สามารถคํานวณไดโดยประมาณ จาก

Δ = 3⎜⎝⎜⎛ H2 ⎞⎟⎠⎟I wqCeH Cg C p (3-12)
2+α

4π 2 n 2 Dρ H 2
D
B

โดยที่ Iw = คาประกอบความสําคัญของแรงลมในสภาวะจํากัดดานการใชงาน
(ตารางท่ี 2-2) = 0.75

CeH = คา ประกอบเนอื่ งจากสภาพภมู ปิ ระเทศทีร่ ะดบั ยอดอาคาร

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 31

Cp = คา สมั ประสทิ ธิข์ องหนวยแรงลมดานตน ลมและทา ยลม
= 0.8-(-0.5) = 1.3

α = ตัวยกกําลังของคาประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศ ในสมการ (3-
1) ถงึ (3-3)

D = ความลกึ ของอาคารในทศิ ทางขนานกับทศิ ทางลม
ρB = ความหนาแนน เฉล่ียของมวลอาคาร (average density of the building)

กลาวคือ คามวลท้ังหมดของอาคาร หารดวยปริมาตรของอาคารที่ถูก
หอหุมดวยพื้นผิวภายนอกอาคาร (enclosure volume) มีหนวยเปน
กิโลกรัม (มวล) ตอลูกบาศกเมตร สําหรับอาคารรูปทรงสี่เหล่ียมอาจ
คาํ นวณไดจาก มวลทั้งหมดของอาคาร โดยท่ัวไปมีคาอยูระหวาง 150-300

WDH

กโิ ลกรมั (มวล) ตอ ลกู บาศกเมตร

3.8 การสนั่ ไหวของอาคาร (Building Motion)

ในการออกแบบโครงสรางอาคาร จะตองจาํ กดั การสั่นไหวของอาคาร เพ่ือไมใหผูใชอาคารรูสึก
ไมสบาย หรือเกิดอาการวิงเวียน ความรุนแรงของการสั่นไหวของอาคารท่ีมีผลตอผูใชอาคาร
สามารถวัดไดในรูปของอัตราเรงสูงสุดในแนวราบ (maximum horizontal acceleration) ทั้งใน
ทิศทางลม (along-wind direction) และทิศตั้งฉากกับทิศทางลม (across-wind direction) ตามท่ี
กําหนดในบทที่ 4

อัตราเรงสูงสุดในแนวราบที่ยอดอาคารในทิศทางลม (aD ) มีหนวยเปน เมตร/วินาที2 สามารถ
คาํ นวณโดยประมาณไดจ าก

aD = 4π 2 nD2 g p KsF ⋅ Δ (3-13)
CeH β D C g

โดยท่ี βD = อัตราสว นความหนวง (damping ratio) ของการสัน่ ไหวในทิศทางลม

คาอัตราเรงสูงสุดในแนวราบท้ังในทิศทางลม ซ่ึงคํานวณจากสมการ (3-13) และทิศทางตั้งฉาก
กับทิศทางลม ซงึ่ คาํ นวณจากหัวขอ 4.3 กับสภาพลมที่ความเรว็ ลมอางองิ ที่พจิ ารณาคาประกอบ
ความสาํ คญั ของแรงลม (Iw ) ในสภาวะจํากัดดานการใชงานเทากับ 0.75 (ตารางที่ 2-2) จะตอง

32 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคาํ นวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

มีคาไมเกินกวา 0.15 เมตรตอวินาที2 ในกรณีของอาคารที่พักอาศัย (residential buildings) หรือ
0.25 เมตรตอ วินาที2 ในกรณขี องอาคารพาณชิ ย (commercial buildings)

นอกจากนี้ การคํานวณการโกง ตวั ดานขางตามสมการที่ (3-12) และอัตราเรงสูงสุดตามสมการท่ี
(3-13) สามารถใชความเร็วลมที่คาบเวลากลับ 10 ป สําหรับคํานวณตัวแปรในสมการดังกลาว
ไดโ ดยตรง และไมตองใชค า Iw ในสภาวะจาํ กัดดานการใชงาน

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 33

บทที่ 4
การคาํ นวณแรงลมสถติ เทยี บเทา และการตอบสนองในทศิ ต้ังฉากกบั

ทศิ ทางลม และโมเมนตบ ดิ สถติ เทยี บเทา

4.1 การกําหนดคาแรงลมสถิตเทียบเทาในทิศตั้งฉากกับทิศทางลม การตอบสนองในทิศตั้ง
ฉากกับทิศทางลม และโมเมนตบ ิดสถิตเทยี บเทา

การกําหนดคาแรงลมสถิตเทียบเทาในทิศตั้งฉากกับทิศทางลม การตอบสนองในทิศต้ังฉากกับ
ทิศทางลม และโมเมนตบ ิดสถิตเทียบเทา มีขอบเขตการใชก บั โครงสรางตอ ไปนี้
ก. โครงสรางที่ตองพิจารณาแรงลมและผลตอบสนองในทิศต้ังฉากกับทิศทางลม และโมเมนตบิด

สถิตเทียบเทา คือโครงสรางทีม่ อี ตั ราสว น H ตง้ั แต 3 ข้นึ ไป

WD

ข. ขอกําหนดในบทน้ี ใชกับอาคารที่มีรูปทรงส่ีเหลี่ยมสม่ําเสมอ ท่ีมีอัตราสวน H ไมเกิน 6

WD

และอตั ราสวน D มีคาระหวาง 0.2 ถึง 5

W

ค. ขอ กําหนดในหวั ขอ 4.2 4.3 และ 4.5 ใชก บั อาคารทม่ี อี ัตราสวน VH มีคา ไมเ กนิ 10

nW WD

ง. ขอกาํ หนดในหวั ขอ 4.4 และ 4.5 ใชกบั อาคารทมี่ ีอัตราสว น VH มคี า ไมเ กนิ 10

nT WD

4.2 แรงลมสถิตเทยี บเทา ในทิศตงั้ ฉากกบั ทิศทางลม

แรงลมที่กระทํากับอาคารในทิศตั้งฉากกบั ทศิ ทางลม สามารถคาํ นวณไดจาก

PL = 3I w qH C ' A z gL 1+ RL (4-1)
L H

โดยท่ี PL = แรงลมสถิตเทียบเทาที่กระทาํ กับอาคารในทิศต้ังฉากกับทิศทางลม ที่ความ
สูง z จากพ้ืนดิน มีหนวยเปน นิวตนั

Iw = คา ประกอบความสําคญั ของแรงลม ดังแสดงในตารางที่ 2-2
qH = หนวยแรงลมอางอิงเน่ืองจากความเร็วลมที่ระดับความสูงยอดอาคาร

คาํ นวณไดจาก

34 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

qH = 1 ρVH2 (4-2)
2

C ' = คา สัมประสทิ ธิ์ความผันผวนของโมเมนตพลิกคว่ําในทิศต้ังฉากกับทิศทาง
L

ลม โดยเปนคา รากกําลังสองเฉล่ียของคา สัมประสทิ ธ์ขิ องโมเมนตพลิกคว่ํา

ในทิศตั้งฉากกับทิศทางลม (root-mean-square of overturning moment

coefficient in across-wind direction) มีคาขึ้นอยูกับอัตราสวนของขนาด

อาคาร (D W ) และหาคา ไดจากรปู ที่ 4.1 หรือสมการที่ (4-3)

C ' = 0.0082⎛⎜ D ⎞⎟ 3 − 0.071⎜⎛ D ⎞⎟ 2 + 0.22⎜⎛ D ⎞⎟ (4-3)
L ⎝W ⎠ ⎝W ⎠ ⎝W ⎠

A = พ้ืนท่ีรับลม มีคาเทากับผลคูณของความกวางของอาคาร (W ) กับมิติใน
แนวดิง่ ของพืน้ ท่ที ีพ่ จิ ารณาแรง มีหนวยเปน ตารางเมตร

z = ความสูงจากพื้นดนิ มีหนว ยเปนเมตร
gL = คาประกอบเชิงสถิตเิ พอ่ื ปรบั คารากกาํ ลงั สองเฉลี่ยใหเปนคาสูงสุด สําหรับ

การสัน่ ไหวของอาคารในทิศตง้ั ฉากกับทิศทางลม คํานวณไดด งั น้ี

gL = 2 loge (3600nW ) + 0.577 (4-4)
2 loge (3600nW )

nW = ความถี่ธรรมชาติของอาคารสําหรับรูปแบบการส่ันไหวพ้ืนฐานในทิศทาง

ตั้งฉากกับทิศทางลม มีหนวยเปนรอบตอวินาที (Hz) ซ่ึงคานี้อาจหาไดจาก

การวิเคราะหโดยตรงจากแบบจําลองทางพลศาสตรของอาคาร ในกรณีที่

เปนอาคารสูงสรางดว ยคอนกรีตเสริมเหล็กอาจประมาณคา จาก nW = 44
H

RL = คา ประกอบการตอบสนองแบบกาํ ทอนตอการแปรปรวนของลมในทิศทาง
ต้งั ฉากกับทศิ ทางลม คาํ นวณไดด งั น้ี

RL = πFL (4-5)
4βW

βW = คาอัตราสวนความหนวงของการสั่นไหวของอาคารในทิศทางตั้งฉากกับ
ทิศทางลมโดยท่ัวไป สําหรับอาคารโครงสรางเหล็กและโครงสราง

คอนกรีตเสริมเหล็กอาจใชคา βW อยูระหวาง 0.005 ถึง 0.015 ขึ้นกับ
ระดบั ของการสั่นไหว

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 35

FL = คาสเปกตรัมของแรงลมในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางลม มีคาขึ้นอยูกับ
อัตราสวนของขนาดอาคาร (D W ) หาคาไดจากรูปท่ี 4.2 ถึง 4.4 หรือ
คาํ นวณดังน้ี สําหรับอาคารที่มีอตั ราสวน (D W ) นอยกวา 3.0 ใหคํานวณ
FL จากสมการท่ี (4-6) เพียงหนึ่งพจน (N = 1) และสําหรับอาคารท่ีมี
อัตราสวน (D W ) ต้ังแต 3.0 ขึ้นไป ใหคํานวณ FL จากสมการท่ี (4-6)
เปนผลรวมของสองพจน (N = 2) ดังนี้

∑ ( ) ( )FL = λ2j
N 4κ j 1 + 0.6β j βj (4-6)
πj =1
1 − λ2j 2 + 4β λ2 2

jj

N = 1 สําหรบั (D W ) < 3.0
N = 2 สาํ หรับ (D W ) ≥ 3.0

κ1 = 0.85
κ 2 = 0.02

คา คงที่ β j และ λ j เปนคา ทีก่ าํ หนดรปู รางของสเปกตรมั ของแรงลม โดยคํานวณดังน้ี

⎛⎜ D ⎞⎟4 + 2.3⎜⎛ D ⎟⎞2 0.12
⎝W ⎠ ⎝W ⎠ (4-7)
β1 = ⎞⎟ 4 9.2⎛⎜ D ⎟⎞3 D ⎞⎟2 + + (D W )

2.4⎛⎜ D − + 18⎛⎜ 9.5⎛⎜ D ⎟⎞ − 0.15

⎝W ⎠ ⎝W ⎠ ⎝W ⎠ ⎝W ⎠

β2 = 0.28 (4-8)

(D W )0.34

( )λ1 0.89
1 + 0.38(D W )2 nW W
= VH (4-9)
0.12

λ2 = (D W )0.85 nW W (4-10)
VH
0.56

36 มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร

4.3 การสัน่ ไหวของอาคารในทิศตงั้ ฉากกับทิศทางลม

อัตราเรงสูงสุดในแนวราบในทิศต้ังฉากกับทิศทางลม (aw ) ท่ีความสูง z จากพื้นดิน มีหนวยเปน
เมตรตอวนิ าท2ี สามารถคํานวณคาโดยประมาณไดจ าก

aw = 3I w q H C ' g L W z RL (4-11)
L H
(ρ BWD )

โดยท่ี ρB = ความหนาแนนเฉล่ียของมวลอาคาร (average density of the building) ตามท่ี
กาํ หนดในหวั ขอ 3.7

นอกจากนี้ การคาํ นวณอตั ราเรง สงู สดุ ตามสมการท่ี (4-11) สามารถใชความเรว็ ลมที่คาบเวลากลับ 10
ป สําหรับคํานวณตัวแปรในสมการดังกลาวไดโดยตรง และไมตองใชคา Iw ในสภาวะจํากัดดาน
การใชง าน

0.4

0.3

C ' 0.2
L

0.1

0
0 1 23 4 5
DW

รูปท่ี 4.1 สัมประสทิ ธค์ิ วามผันผวนของโมเมนตพ ลกิ คว่ําในทิศตงั้ ฉากกบั ทศิ ทางลม

มยผ.1311-50 มาตรฐานการคํานวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร 37