Всички външни конструкции трябва да могат да издържат на силата от вятъра и затова е възможно да се изчисли натоварването от вятъра е от решаващо значение, ако ще проектирате сгради. Изчисленията обаче стават по-сложни, когато се вземат предвид повече фактори. Това означава, че за най-точното изчисляване на натоварването от вятър често е по-добре да се използва онлайн калкулатор (вж. Ресурси), който отчита всички съответни фактори, като се вземат достатъчно входни данни.
Ако просто търсите основна идея за това как да изчислите натоварването от вятъра от скоростта на вятъра, можете да извършите бързо изчисление за оценка на бална площадка.
Какво е натоварване от вятър?
A вятърно натоварване е мярка за силата, упражнявана върху повърхността от вятъра, която може да бъде изразена като сила върху цялата повърхност или налягане (което е просто сила на единица площ). Следователно единицата за натоварване на вятъра SI е нютон или паскал. В действителност има три вида сили, упражнявани от вятъра върху средна конструкция: повдигане, срязване и странично натоварване.
The повдигащ товар е повдигащият ефект, упражняван върху покрив от преминаването на въздух около него (аналогично на повдигането на крилата на самолета). Срязващо натоварване е хоризонталното налягане, което може да наклони сграда. И накрая, странично натоварване е по-скоро като широко „натискане“, което може да измести дадена конструкция от основите ѝ.
За целите на тази статия фокусът ще бъде върху страничното натоварване, тъй като изчисленията за останалите са по-сложни и има много различни променливи, които трябва да се вземат предвид.
Калкулатор за сила на скоростта на вятъра
Най-простата формула за намиране на натоварването от вятъра използва скоростта на вятъра, за да определи величината на силата, която упражнява. Формулата, от която се нуждаете, е:
Тук, ρ е плътността на въздуха (която варира в зависимост от котата и температурата, но може да се приеме като 1,2 kg / m3 въз основа на морското равнище и температура от 15 градуса по Целзий), v е скоростта на вятъра и A е зоната, която вятърът е поразителен. Следователно това уравнение е преобразувател на сила на скоростта на вятъра, но можете да разделите на площта, за да получите натоварване от вятър като налягане въз основа на скоростта на вятъра.
Предизвикателството при използването на това уравнение е намирането на стойности за плътността на въздуха във вашето местоположение и точна мярка за скоростта на вятъра, за която ще трябва да изчислите (тъй като най-висока скоростта на вятъра определя колко вятърно натоварване трябва да издържи една конструкция). Областта A е достатъчно лесно да се намери за правилни форми. Например за плоска правоъгълна повърхност просто умножавате ширината по височината, за да намерите площта.
Добавяне на коефициенти на плъзгане
Ако трябва да изчислите силата (или налягането) поради вятъра върху неравна повърхност, включването на ефекта на съпротивление е по-важно. Докато за плоска плоча можете да използвате коефициент на съпротивление 1 (така че няма разлика в горната формула), за цилиндър (например) коефициент от 0,67 отчита намаленото въздействие на вятъра върху повърхност.
Просто добавяте този коефициент в дясната страна на горното уравнение. Можете да намерите стандартни стойности на коефициенти за най-често срещаните форми и структури в таблици.
Други фактори
За съжаление има много други фактори, които оказват влияние върху натоварването на вятъра върху дадена повърхност, включително промяната в скоростта на вятъра с кота, точните качества на повърхността (напр. гладко стъкло спрямо текстурирана повърхност) и въздействието на околните структури върху скоростта на вятъра, която вероятно ще бъде опитен.
Следователно извършването на точно изчисление за вашата структура ще бъде по-сложен процес от този тази статия се появи и ще ви трябват много повече от скорост на вятъра и плътност на въздуха, за да намерите надеждна отговор.