Desain dan konstruksi struktur baja tinggi dan ramping selalu menantang. Makalah ini membahas beberapa aspek desain (informasi struktur, metode analisis, beban yang diterapkan, optimasi biaya) dan studi kasus mengenai desain dan konstruksi panel penahan angin setinggi 10 m untuk produsen listrik Yunani. Tujuan panel penahan angin adalah untuk mengurangi turbulensi angin dan meningkatkan kinerja kondensor berpendingin udara dari produsen listrik. Dalam hal ini, beban angin utama bekerja pada arah longitudinal, dengan gesekan yang menyebabkan hanya sejumlah kecil beban angin pada arah melintang. Kolom baja dibangun dari penampang melintang IPE 270 (S235) canai panas setinggi 10 m, dan didukung oleh kabel pada arah longitudinal dan sistem bracing pada arah melintang. Jangkar beton dan pondasi beton masing-masing digunakan untuk kabel dan kolom baja. Optimalisasi sistem diselidiki dalam hal berat baja, panjang kabel, dan biaya keseluruhan, dan masalah praktis dijelaskan mengenai keputusan teknis. Selanjutnya, detail konstruksi, metode konstruksi, dan estimasi biaya dibahas.
Panel penahan angin memiliki banyak tujuan berbeda. Mereka dapat digunakan untuk meningkatkan kondisi kehidupan (Gambar 1 (a)), mengurangi kebisingan (Gambar 1 (b)), melindungi produksi pertanian (Gambar 1 (c)), melindungi bahan manufaktur tipis di pertambangan dan industri (Gambar 1 (d ) dan Gambar 1 (e)) [1], dan umumnya meningkatkan produksi, dan kondisi lingkungan [2] [3]. Penahan angin biasanya merupakan bangunan buatan manusia, tetapi pohon juga dapat digunakan untuk tujuan yang sama [4].
Cara penahan angin mempengaruhi aliran angin sangat rumit dan bergantung pada beberapa parameter: 1) geometri tanah, 2) ketinggian penahan angin, dan 3) bahan yang digunakan. Yang terakhir bisa berpori untuk memungkinkan angin lewat sebagian melalui penahan angin, sehingga mengurangi gaya angin. Gambar 2 (a) menyajikan skema aliran angin di dekat penahan angin, dan Gambar 2 (b) menunjukkan bagaimana bahan penahan angin berpori mempengaruhi kinerja penahan angin. Informasi yang berguna mengenai efek porositas pada perilaku panel penahan angin dapat ditemukan di [5] [6] [7].
Penahan angin yang tinggi membutuhkan pondasi yang besar untuk menahan momen terbalik yang disebabkan oleh beban angin, sedangkan bagian struktural penahan angin membutuhkan momen dan kapasitas geser yang tinggi. Pendekatan lain adalah dengan menggunakan sistem lateral untuk mendukung struktur penahan angin dan mengurangi beban yang diterapkan dan momen yang diterapkan, sehingga menghindari sistem struktur harus bertindak sebagai penopang. Struktur tinggi dan ramping yang dipengaruhi oleh beban angin (misalnya cerobong asap) biasanya ditopang secara lateral oleh kabel, dan pendekatan ini juga dapat diterapkan untuk penahan angin yang tinggi.
Industri produksi energi termasuk yang menggunakan aliran udara untuk mendinginkan air. Untuk tujuannya, aliran udara harus konstan dan diarahkan secara mekanis; Arus angin yang tidak stabil dapat mengurangi keefektifan sistem pendingin, menyebabkan masalah produksi yang serius. Masalah tersebut dapat dikurangi dengan menggunakan penahan angin [8]. Makalah ini membahas beberapa masalah dasar yang berkaitan dengan desain struktur panel penahan angin setinggi (10 m) untuk sistem pendingin. Penahan angin didukung secara lateral oleh kabel yang berjalan searah dengan angin (selanjutnya disebut sebagai arah membujur).