ქარის ძალაუფლების შეფასება არ შეიძლება. როგორც ძალა, ქარი იცვლება მსუბუქი ნიავიდან, რომელიც აწვება ხომალდს, ქარიშხალი სახურავს არღვევს. თუნდაც მსუბუქი ბოძები და მსგავსი საერთო, ყოველდღიური კონსტრუქციები უნდა იყოს დაპროექტებული, რომ გაუძლოს ქარის ძალას. დაპროექტებული ფართობის გაანგარიშება, რომელზეც გავლენას ახდენს ქარი, არ არის რთული.
ქარის დატვირთვის ფორმულა
ქარის დატვირთვის გაანგარიშების ფორმულა, მისი უმარტივესი ფორმით, არის ქარის დატვირთვის ძალა ტოლია ქარის წნევის დაპროექტებული ფართობის გამრავლების კოეფიციენტზე. მათემატიკურად, ფორმულა იწერება, როგორც
F = PAC_d
ქარის დატვირთვაზე ზემოქმედების დამატებით ფაქტორებს მიეკუთვნება ქარის ნაკადი, სტრუქტურების სიმაღლე და რელიეფის მიმდებარე ნაგებობები. ასევე, სტრუქტურულმა დეტალებმა შეიძლება ქარი აიღოს.
დაპროექტებული ტერიტორიის განმარტება
დაპროექტებული ფართობი ნიშნავს ქარის პერპენდიკულარულ ზედაპირს. ინჟინრებმა შეიძლება აირჩიონ მაქსიმალური დაპროექტებული არეალის გამოყენება ქარის ძალის გამოსათვლელად.
ქარისკენ მიქცეული თვითმფრინავის ზედაპირის დაპროექტებული ფართობის გაანგარიშება მოითხოვს სამგანზომილებიანი ფორმის, როგორც ორგანზომილებიანი ზედაპირის დაფიქრებას. სტანდარტული კედლის ბრტყელი ზედაპირი პირდაპირ ქარში მოქცეულია, წარმოადგენს კვადრატულ ან მართკუთხა ზედაპირს. კონუსის დაპროექტებული ფართობი შეიძლება წარმოადგენდეს სამკუთხედს ან წრეს. სფეროს დაპროექტებული ფართობი ყოველთვის წარმოდგენილი იქნება წრის სახით.
დაპროექტებული ფართობის გამოთვლები
მოედნის დაპროექტებული ფართი
კვადრატული ან მართკუთხა სტრუქტურის დარტყმის ფართობი დამოკიდებულია სტრუქტურის ქარზე ორიენტირებაზე. თუ ქარი პერპენდიკულარულად ეჯახება კვადრატულ ან მართკუთხა ზედაპირს, ფართობის გაანგარიშება ტოლია სიგრძეზე სიგანეზე (A = LH). კედლისთვის, რომლის სიგრძეა 20 ფუტი და 10 ფუტი სიმაღლე, დაპროექტებული ფართი უდრის 20 × 10 ან 200 კვადრატულ ფუტს.
ამასთან, მართკუთხა სტრუქტურის უდიდესი სიგანე იქნება მანძილი ერთი კუთხიდან მოპირდაპირე კუთხემდე და არა მანძილი მომიჯნავე კუთხეებს შორის. მაგალითად, განვიხილოთ შენობა, რომლის სიგანეა 10 ფუტი, სიგრძე 12 ფუტი და 10 ფუტი სიმაღლე. თუ ქარი გვერდით პერპენდიკულარულად მოხვდება, ერთი კედლის საპროგნოზო ფართი იქნება 10 × 10 ან 100 კვადრატული ფუტი, ხოლო მეორე კედლის საპროგნოზო ფართობი იქნება 12 × 10 ან 120 კვადრატული ფუტი.
თუ ქარი კუთხის პერპენდიკულარულად მოხვდება, დაპროექტებული ფართობის სიგრძე შეიძლება გამოითვალოს პითაგორას თეორემის შესაბამისად
a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2
მანძილი ხდება საპირისპირო კუთხეებს შორის (L)
10 ^ 2 + 12 ^ 2 = L ^ 2 \ ნიშნავს L ^ 2 = 244 \ გულისხმობს L = \ sqrt {244} = 15.6 \ ტექსტი {ft}
დაპროექტებული ფართობი შემდეგ ხდება L × H, 15,6 10 = 156 კვადრატული ფუტი.
დაპროექტებული სფერო
პირდაპირ სფეროსკენ გადახედვა, ორგანზომილებიანი ხედი ან დაპროექტებული შუბლის არე წარმოადგენს წრეს. წრის დაპროექტებული დიამეტრი ტოლია სფეროს დიამეტრი.
დაპროექტებული ფართობის გაანგარიშება იყენებს წრის ფართობის ფორმულას: ფართობი უდრის pi – ჯერ რადიუსს – ჯერ რადიუსს, ან A = πr2. თუ სფეროს დიამეტრია 20 ფუტი, მაშინ რადიუსი იქნება 20 ÷ 2 = 10 და დაგეგმილი ფართობი იქნება A = π × 102143,14 × 100 = 314 კვადრატული ფუტი.
კონუსის დაპროექტებული არე
ქარის დატვირთვა კონუსზე დამოკიდებულია კონუსის ორიენტაციაზე. თუ კონუსი მის ბაზაზე ზის, მაშინ კონუსის დაპროექტებული ფართობი იქნება სამკუთხედი. სამკუთხედის ფართობის ფორმულა, ფუძის ჯერ სიმაღლე ჯერ ნახევარზე (B × H ÷ 2), მოითხოვს ფუძის გასწვრივ სიგრძის და სიმაღლის კონუსის წვერამდე ცოდნას. თუ სტრუქტურა ფუძის 10 მეტრია და სიმაღლე 15 მეტრია, მაშინ დაპროექტებული ფართობის გაანგარიშება ხდება 10 × 15 ÷ 2 = 150 ÷ 2 = 75 კვადრატული ფუტი.
თუ კონუსი გაწონასწორებულია ისე, რომ ფუძე ან წვერი პირდაპირ ქარში მიემართება, დაპროექტებული ფართობი იქნება წრე დიამეტრით, რომელიც ტოლია ფუძის გასწვრივ მანძილზე. შემდეგ გამოიყენება წრის ფორმულის ფართობი.
თუ კონუსი იტყუება ისე, რომ ქარი მოხვდება გვერდის პერპენდიკულარულად (ფუძის პარალელურად), მაშინ კონუსის დაპროექტებული ფართობი იგივე სამკუთხა ფორმა იქნება, როგორც კონუსი მის ბაზაზე ზის. ამის შემდეგ გამოყენებული იქნება სამკუთხედის ფორმულის ფართობი დაპროექტებული ფართობის გამოსათვლელად.