Visām āra konstrukcijām ir jāspēj izturēt vēja spēku, un tāpēc, lai projektētu ēkas, ir ļoti svarīgi aprēķināt vēja slodzi. Tomēr, aprēķinot vairāk faktoru, aprēķini kļūst sarežģītāki. Tas nozīmē, ka precīzākai vēja slodzes aprēķināšanai bieži ir labāk izmantot tiešsaistes kalkulatoru (skatīt resursus), kas ņem vērā visus attiecīgos faktorus, ņemot vērā pietiekamus ievades datus.
Tomēr, ja jūs vienkārši meklējat pamatideju par to, kā aprēķināt vēja slodzi no vēja ātruma, jūs varat ātri aprēķināt bumbu laukuma novērtējumu.
Kas ir vēja slodze?
A vēja slodze ir vēja iedarbības spēks uz virsmu, ko var izteikt kā spēku uz visu virsmu vai spiedienu (kas vienkārši ir spēks uz laukuma vienību). Tāpēc SI vēja slodzes vienība ir Ņūttons vai Paskāls. Faktiski pastāv trīs veidu spēki, ko vējš iedarbojas uz vidējo struktūru: pacelšanas slodze, bīdes slodze un sānu slodze.
The pacelšanas slodze ir pacelšanas efekts, ko uz jumta rada gaisa plūsma ap to (līdzīgi kā lidmašīnas spārnu pacēlājs). Bīdes slodze
Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta sānu slodzei, jo pārējiem aprēķini ir sarežģītāki, un ir jāņem vērā daudz dažādu mainīgo.
Vēja ātrums, lai piespiestu kalkulatoru
Vienkāršākā formula, lai atrastu vēja slodzi, izmanto vēja ātrumu, lai noteiktu tā iedarbības lielumu. Nepieciešamā formula ir:
Šeit, ρ ir gaisa blīvums (kas mainās atkarībā no augstuma un temperatūras, bet to var uzskatīt par 1,2 kg / m3 pamatojoties uz jūras līmeni un temperatūru 15 grādi pēc Celsija), v ir vēja ātrums, un A ir apgabals, kurā vējš pārsteidz. Tāpēc šis vienādojums ir vēja ātruma pārveidotājs spēks, taču jūs varat sadalīt pa laukumu, lai iegūtu vēja slodzi kā spiedienu, pamatojoties uz vēja ātrumu.
Šī vienādojuma izmantošanas uzdevums ir atrast gaisa blīvuma vērtības jūsu atrašanās vietā un precīzi noteikt vēja ātrumu, kas jums jāaprēķina (jo augstākais vēja ātrums nosaka, cik liela vēja slodze konstrukcijai jāspēj izturēt). Platība A ir pietiekami viegli atrast parastām formām. Piemēram, plakanai taisnstūrveida virsmai platumu vienkārši reiziniet ar augstumu.
Vilkšanas koeficientu pievienošana
Ja jums jāaprēķina spēks (vai spiediens), ko vējš rada uz līdzenas virsmas, svarīgāk ir iekļaut pretestības efektu. Lai gan plakanai plāksnei varat izmantot pretestības koeficientu 1 (tāpēc nav nekādas atšķirības no iepriekš minētās formulas), cilindram (piemēram) koeficients 0,67 ņem vērā vēja samazināto ietekmi uz virsma.
Jūs vienkārši pievienojat šo koeficientu iepriekšminētā vienādojuma labajā pusē. Tabulās varat atrast standarta koeficientu vērtības visbiežāk izmantotajām formām un struktūrām.
Citi faktori
Diemžēl ir daudzi citi faktori, kas ietekmē vēja slodzi uz noteiktas virsmas, ieskaitot vēja ātruma izmaiņas ar pacēlumu, precīzas virsma (piemēram, gluds stikls pret teksturētu virsmu) un apkārtējo konstrukciju ietekme uz iespējamo vēja ātrumu pieredzējis.
Tāpēc precīzas struktūras aprēķina veikšana būs sarežģītāks process nekā šis raksts to ir parādījis, un, lai atrastu uzticamu, jums būs nepieciešams daudz vairāk nekā tikai vēja ātrums un gaisa blīvums atbildi.