כיצד לחשב עומסי רוח ממהירות רוח

כל המבנים החיצוניים צריכים להיות מסוגלים לעמוד בכוח מהרוח, ולכן היכולת לחשב את עומס הרוח היא קריטית אם אתה מתכנן בניינים. עם זאת, החישובים נעשים מורכבים יותר כאשר לוקחים בחשבון גורמים רבים יותר. משמעות הדבר היא כי לצורך חישוב עומס הרוח המדויק ביותר, עדיף להשתמש במחשבון מקוון (ראה משאבים) שמביא חשבון לכל הגורמים הרלוונטיים, בהתחשב בנתוני קלט מספקים.

אם אתה רק מחפש רעיון בסיסי כיצד לחשב עומס רוח ממהירות רוח, אתה יכול לבצע חישוב מהיר לצורך הערכת שטח כדור.

א עומס רוח הוא מדד לכוח המופעל על פני השטח על ידי הרוח, אשר יכול לבוא לידי ביטוי ככוח על פני השטח כולו או לחץ (שהוא פשוט כוח ליחידת שטח). לכן, יחידת עומס הרוח SI היא ניוטון או פסקל. ישנם למעשה שלושה סוגים של כוחות שמפעילים רוח על גבי מבנה ממוצע: עומס הרמה, עומס גזירה ועומס רוחבי.

ה עומס הרמה הוא אפקט ההרמה המופעל על גג ממעבר האוויר סביבו (אנלוגי למעלית בכנפי המטוס). עומס גזירה הוא הלחץ האופקי שעלול להטות בניין. סוף כל סוף, עומס רוחבי דומה יותר ל"דחיפה "רחבה שיכולה להעביר מבנה מהיסוד שלו.

למטרות מאמר זה, המוקד יהיה על העומס הרוחבי שכן החישובים עבור האחרים מורכבים יותר, וישנם משתנים רבים ושונים שיש לקחת בחשבון.

הנוסחה הפשוטה ביותר למצוא את עומס הרוח משתמשת במהירות הרוח כדי לקבוע את גודל הכוח שהוא מפעיל. הנוסחה שאתה צריך היא:

פה, ρ הוא צפיפות האוויר (המשתנה עם הגובה והטמפרטורה אך ניתן לקחת אותה כ -1.2 ק"ג / מ '³ מבוסס על פני הים וטמפרטורה של 15 מעלות צלזיוס), v היא מהירות הרוח, ו א הוא האזור שהרוח מכה בו. משוואה זו היא אפוא ממיר מהירות רוח לכוח, אך ניתן לחלק לפי האזור כדי לקבל עומס רוח כלחץ המבוסס על מהירות הרוח.

האתגר בשימוש במשוואה זו הוא למצוא ערכים לצפיפות האוויר במיקום שלך ומדידה מדויקת של מהירות הרוח שתצטרך לחשב עבורם (מאז הֲכִי גָבוֹהַ מהירות הרוח קובעת כמה עומס רוח צריך מבנה כדי להיות מסוגל לעמוד). האזור א קל מספיק למצוא צורות רגילות. לדוגמה, עבור משטח מלבני שטוח פשוט מכפילים את הרוחב בגובה כדי למצוא את השטח.

אם אתה צריך לחשב את הכוח (או הלחץ) בגלל הרוח על משטח לא שטוח, שילוב האפקט של הגרר חשוב יותר. בעוד שעבור פלטה שטוחה תוכלו להשתמש במקדם גרר של 1 (כך שאין זה משנה לנוסחה שלעיל), עבור צילינדר (למשל) מקדם 0.67 לוקח בחשבון את ההשפעה המופחתת של הרוח על משטח.

אתה פשוט מוסיף גורם זה בצד ימין של המשוואה הנ"ל. ניתן למצוא ערכי מקדם סטנדרטיים עבור הצורות והמבנים הנפוצים ביותר בטבלאות.

למרבה הצער, יש רב גורמים אחרים המשפיעים על עומס הרוח על משטח נתון, כולל השונות במהירות הרוח עם הגובה, האיכויות המדויקות של המשטח (למשל זכוכית חלקה לעומת משטח מרקם) וההשפעה של מבנים שמסביב על מהירות הרוח עשויה להיות מְנוּסֶה.

ביצוע חישוב מדויק למבנה שלך יהיה אפוא תהליך מסובך מזה המאמר גרם לו להופיע, ותצטרך הרבה יותר מסתם מהירות הרוח וצפיפות האוויר כדי למצוא אמין תשובה.