Όλες οι εξωτερικές κατασκευές πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν τη δύναμη από τον άνεμο και, επομένως, η δυνατότητα υπολογισμού του φορτίου ανέμου είναι ζωτικής σημασίας εάν πρόκειται να σχεδιάσετε κτίρια. Ωστόσο, οι υπολογισμοί γίνονται πιο περίπλοκοι όταν λαμβάνετε υπόψη περισσότερους παράγοντες. Αυτό σημαίνει ότι για τον πιο ακριβή υπολογισμό του ανέμου φορτίου είναι συχνά καλύτερο να χρησιμοποιείτε μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή (βλ. Πόρους) που αντιστοιχεί σε όλους τους σχετικούς παράγοντες, δεδομένου ότι υπάρχουν επαρκή δεδομένα εισόδου.
Αν ψάχνετε απλώς για μια βασική ιδέα για τον τρόπο υπολογισμού ενός ανέμου από την ταχύτητα του ανέμου, ωστόσο, μπορείτε να εκτελέσετε έναν γρήγορο υπολογισμό για μια εκτίμηση του πάρκου.
Τι είναι ένα φορτίο ανέμου;
ΕΝΑ φορτίο ανέμου είναι ένα μέτρο της δύναμης που ασκείται σε μια επιφάνεια από τον άνεμο, η οποία μπορεί να εκφραστεί ως δύναμη σε ολόκληρη την επιφάνεια ή πίεση (που είναι απλώς δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας). Επομένως, η μονάδα ανέμου SI είναι Newtons ή Pascals. Υπάρχουν στην πραγματικότητα τρεις τύποι δυνάμεων που ασκούνται από τον άνεμο σε μια μέση δομή: ανυψωτικό φορτίο, διατμητικό φορτίο και πλευρικό φορτίο.
ο ανυψωτικό φορτίο είναι το ανυψωτικό αποτέλεσμα που ασκείται σε μια οροφή από τη διέλευση του αέρα γύρω από αυτό (ανάλογο με τον ανελκυστήρα στα φτερά του αεροπλάνου). Φορτίο διάτμησης είναι η οριζόντια πίεση που θα μπορούσε να γείρει ένα κτίριο. Τελικά, πλευρικό φορτίο μοιάζει περισσότερο με μια ευρεία «ώθηση» που θα μπορούσε να απομακρύνει μια δομή από τη βάση της.
Για τους σκοπούς αυτού του άρθρου, η εστίαση θα είναι στο πλευρικό φορτίο, καθώς οι υπολογισμοί για τους άλλους είναι πιο περίπλοκοι και υπάρχουν πολλές διαφορετικές μεταβλητές που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Υπολογιστής ταχύτητας ανέμου προς δύναμη
Ο απλούστερος τύπος για την εύρεση του ανέμου χρησιμοποιεί την ταχύτητα του ανέμου για να προσδιορίσει το μέγεθος της δύναμης που ασκεί. Ο τύπος που χρειάζεστε είναι:
Εδώ, ρ είναι η πυκνότητα του αέρα (η οποία ποικίλλει ανάλογα με την ανύψωση και τη θερμοκρασία, αλλά μπορεί να ληφθεί ως 1,2 kg / m3 με βάση τη στάθμη της θάλασσας και τη θερμοκρασία 15 βαθμών Κελσίου), β είναι η ταχύτητα του ανέμου, και ΕΝΑ είναι η περιοχή που χτυπά ο άνεμος. Αυτή η εξίσωση είναι επομένως μια ταχύτητα ανέμου για να αναγκάσει τον μετατροπέα, αλλά μπορείτε να διαχωρίσετε από την περιοχή για να πάρετε το φορτίο ανέμου ως πίεση με βάση την ταχύτητα του ανέμου.
Η πρόκληση της χρήσης αυτής της εξίσωσης είναι η εύρεση τιμών για την πυκνότητα του αέρα στην τοποθεσία σας και ένα ακριβές μέτρο της ταχύτητας του ανέμου που θα πρέπει να υπολογίσετε (από το ύψιστος Η ταχύτητα του ανέμου καθορίζει το φορτίο ανέμου που πρέπει να αντέξει μια δομή). Η περιοχή ΕΝΑ είναι αρκετά εύκολο να βρεθεί για κανονικά σχήματα. Για παράδειγμα, για μια επίπεδη ορθογώνια επιφάνεια πολλαπλασιάζετε απλώς το πλάτος με το ύψος για να βρείτε την περιοχή.
Προσθήκη συντελεστών έλξης
Εάν πρέπει να υπολογίσετε τη δύναμη (ή την πίεση) λόγω του ανέμου σε μια μη επίπεδη επιφάνεια, η ενσωμάτωση της επίδρασης της έλξης είναι πιο σημαντική. Ενώ για μια επίπεδη πλάκα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν συντελεστή οπισθέλκουσας 1 (έτσι δεν κάνει καμία διαφορά στον παραπάνω τύπο), για έναν κύλινδρο (για παράδειγμα) ένας συντελεστής 0,67 λαμβάνει υπόψη τη μειωμένη επίδραση του ανέμου στο επιφάνεια.
Απλά προσθέτετε αυτόν τον παράγοντα στη δεξιά πλευρά της παραπάνω εξίσωσης. Μπορείτε να βρείτε τυπικές τιμές συντελεστή για τα πιο κοινά σχήματα και δομές στους πίνακες.
Άλλοι παράγοντες
Δυστυχώς, υπάρχουν Πολλά Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν το φορτίο ανέμου σε μια δεδομένη επιφάνεια, συμπεριλαμβανομένης της διακύμανσης στην ταχύτητα του ανέμου με την ανύψωση, τις ακριβείς ιδιότητες του την επιφάνεια (π.χ. λείο γυαλί έναντι υφής επιφάνειας) και την επίδραση των περιβαλλόντων κατασκευών στις πιθανότητες ανέμου έμπειρος.
Η εκτέλεση ενός ακριβούς υπολογισμού για τη δομή σας θα είναι επομένως μια πιο περίπλοκη διαδικασία από αυτήν το άρθρο το έχει κάνει να εμφανιστεί και θα χρειαστείτε πολύ περισσότερα από την ταχύτητα του ανέμου και την πυκνότητα του αέρα για να βρείτε ένα αξιόπιστο απάντηση.