Toate structurile exterioare trebuie să fie capabile să reziste la forța vântului, astfel încât să puteți calcula încărcătura vântului este crucială dacă veți proiecta clădiri. Cu toate acestea, calculele devin mai complexe atunci când luați în considerare mai mulți factori. Aceasta înseamnă că, pentru cel mai precis calcul al sarcinii eoliene, este adesea mai bine să utilizați un calculator online (consultați Resurse) care să țină cont de toți factorii relevanți, având în vedere date de intrare suficiente.
Dacă totuși căutați o idee de bază despre cum să calculați o sarcină a vântului de la viteza vântului, totuși, puteți efectua un calcul rapid pentru o estimare a stadionului.
Ce este o încărcătură de vânt?
A sarcina vântului este o măsură a forței exercitate pe o suprafață de vânt, care poate fi exprimată ca o forță pe întreaga suprafață sau o presiune (care este pur și simplu forță pe unitate de suprafață). Prin urmare, unitatea de încărcare a vântului SI este Newtoni sau Pascali. De fapt, există trei tipuri de forțe exercitate de vânt asupra unei structuri medii: sarcina de ridicare, sarcina de forfecare și sarcina laterală.
sarcina ridicatoare este efectul de ridicare exercitat asupra unui acoperiș de la trecerea aerului în jurul său (analog cu ridicarea pe aripile avionului). Sarcina de forfecare este presiunea orizontală care ar putea înclina o clădire. In cele din urma, sarcină laterală este mai mult ca o „împingere” largă care ar putea muta o structură de pe fundația sa.
În sensul acestui articol, accentul se va pune pe sarcina laterală, deoarece calculele pentru celelalte sunt mai complexe și există multe variabile diferite de luat în considerare.
Viteza vântului pentru a calcula forța
Cea mai simplă formulă pentru a găsi sarcina vântului folosește viteza vântului pentru a determina magnitudinea forței pe care o exercită. Formula de care aveți nevoie este:
Aici, ρ este densitatea aerului (care variază cu înălțimea și temperatura, dar poate fi luată ca 1,2 kg / m3 pe baza nivelului mării și a unei temperaturi de 15 grade Celsius), v este viteza vântului și A este zona în care bate vântul. Prin urmare, această ecuație este un convertor al vitezei vântului la forță, dar puteți împărți prin zonă pentru a obține sarcina vântului ca o presiune bazată pe viteza vântului.
Provocarea utilizării acestei ecuații este găsirea de valori pentru densitatea aerului în locația dvs. și o măsurare exactă a vitezei vântului pentru care va trebui să calculați (deoarece cel mai inalt viteza vântului determină câtă încărcătură de vânt trebuie să poată rezista o structură). Zona A este suficient de ușor de găsit pentru forme regulate. De exemplu, pentru o suprafață dreptunghiulară simplă, înmulțiți lățimea cu înălțimea pentru a găsi zona.
Adăugarea coeficienților de tragere
Dacă trebuie să calculați forța (sau presiunea) datorată vântului pe o suprafață neplată, încorporarea efectului de tragere este mai importantă. În timp ce pentru o placă plată puteți utiliza un coeficient de tragere de 1 (deci nu face nicio diferență față de formula de mai sus), pentru un cilindru (de exemplu) un coeficient de 0,67 ia în considerare impactul redus al vântului asupra suprafaţă.
Pur și simplu adăugați acest factor pe partea dreaptă a ecuației de mai sus. Puteți găsi valori de coeficient standard pentru cele mai comune forme și structuri în tabele.
Alti factori
Din păcate, există mulți alți factori care afectează sarcina vântului pe o suprafață dată, inclusiv variația vitezei vântului cu elevația, calitățile precise ale suprafața (de exemplu, sticlă netedă față de o suprafață texturată) și impactul structurilor înconjurătoare asupra vitezei vântului care ar putea fi cu experienta.
Prin urmare, efectuarea unui calcul precis pentru structura dvs. va fi un proces mai complicat decât acesta articol a făcut-o să apară și veți avea nevoie de mult mai mult decât viteza vântului și densitatea aerului pentru a găsi un element de încredere Răspuns.