Wind Load और Earthquake Load Analysis कैसे करें? | Codal Provisions Explained in Hindi

Wind Load और Earthquake Load analysis structural engineering के दो सबसे महत्वपूर्ण भाग हैं। ये दोनों loads किसी भी high-rise building या multi-storey frame की design safety और stability सुनिश्चित करते हैं। इन loads का विश्लेषण Indian Standard Codes — IS 875 (Part 3): 2015 (for wind) और IS 1893 (Part 1): 2016 (for earthquake) के अनुसार किया जाता है।

Wind Load Analysis क्या है?

Wind load वह lateral force है जो हवा के दबाव के कारण किसी structure की surface पर लगती है। यह load structure के shape, height, terrain category और wind velocity पर निर्भर करता है।

Wind Load Calculation (IS 875 Part 3:2015 के अनुसार)

Design wind pressure (P_z) को निम्नलिखित formula से निकाला जाता है:

जहाँ,

• P_z = Design Wind Pressure (N/m²)
• V_z = Design Wind Speed (m/s)

Design Wind Speed (V_z) का निर्धारण:

जहाँ:

• V_b = Basic wind speed (IS 875 wind map से)
• k₁ = Risk coefficient
• k₂ = Terrain, height, and structure size factor
• k₃ = Topography factor
• k₄ = Importance factor (cyclone regions के लिए)

Wind Load Calculation Example:

यदि किसी site का basic wind speed (V_b) = 39 m/s है, और k₁ = 1.0, k₂ = 1.05, k₃ = 1.0, k₄ = 1.0, तो:

Earthquake Load Analysis क्या है?

Earthquake load (Seismic load) वह dynamic lateral force है जो भूकंप के दौरान जमीन की गति से उत्पन्न होती है। यह structure के mass, stiffness, damping, और seismic zone पर निर्भर करता है।

Seismic Analysis (IS 1893:2016 के अनुसार)

IS 1893 के अनुसार base shear (V_b) की गणना इस formula से की जाती है:

जहाँ,

• V_b = Design base shear
• A_h = Design horizontal acceleration coefficient
• W = Seismic weight of the building

Design Horizontal Seismic Coefficient (A_h):

जहाँ:

• Z = Seismic zone factor (0.10 से 0.36 तक)
• I = Importance factor (1.0 से 1.5)
• R = Response reduction factor (ductile detailing पर निर्भर)
• S_a/g = Average response acceleration coefficient (time period पर निर्भर)

Time Period (T) Calculation:

जहाँ h = building height (m), d = base dimension (m)।

Wind Load vs Earthquake Load (मुख्य अंतर)

Basis	Wind Load	Earthquake Load
Nature of Force	Static (Pressure due to wind)	Dynamic (Ground motion)
Direction	Always from one side	Reversing directions (cyclic)
Depends on	Height, terrain, and shape	Mass, stiffness, and zone
Code Reference	IS 875 (Part 3):2015	IS 1893 (Part 1):2016
Analysis Type	Static / Gust Factor Method	Equivalent Static / Dynamic Method

Codal Provisions Summary

• IS 875 (Part 3):2015 — Design wind speed and pressure calculation rules।
• IS 1893 (Part 1):2016 — Earthquake load, zone factor, response spectrum, and load combinations।
• IS 456:2000 — Reinforced concrete design rules under wind/seismic loads।
• IS 800:2007 — Steel structures under lateral loads।
• IS 13920:2016 — Ductile detailing for earthquake resistance।

Conclusion

Wind Load और Earthquake Load Analysis किसी भी tall building या frame structure के लिए आवश्यक है। सही codal provisions का पालन करके हम structures को न केवल stable बल्कि earthquake-resistant और wind-resistant बना सकते हैं। ये analyses safe, durable और economical design सुनिश्चित करते हैं।