Vsebina
Vetrna obremenitev se nanaša na intenzivnost sile, ki jo veter uporablja na konstrukcijo. Čeprav lahko za izračun obremenitve vetra s hitrostjo vetra uporabimo preprosto formulo, morajo gradbeni konstruktorji, inženirji in gradbeniki vključiti številne dodatne izračune, da njihove konstrukcije ne bodo pihale v močnem vetru.
Pritisk vetra
Splošno predstavo o tlaku na konstrukciji od 1 do 1 stopala lahko uporabite po naslednji formuli: tlak vetra na kvadratni čevelj = 0,00256 x kvadrat hitrosti vetra. Na primer, hitrost vetra 40 milj na uro (mph) ustvari pritisk (0,00256 x (40) ^ 2) = 4,096 funtov na kvadratni čevelj (psf). V skladu s to formulo je treba zgraditi strukturo, ki bo vzdržala vetrove s 100 km / uro, da se bo upirala tlaku vetra 25,6 psf. Več spletnih strani ponuja večfaktorne spletne kalkulatorje za določanje tlaka vetra na standardnih konstrukcijah.
Koeficient povleka
Prevajanje tlaka vetra v obremenitev z vetrom mora upoštevati obliko konstrukcije, ki določa njen koeficient povleka (Cd), merilo odpornosti proti vetru. Inženirji so izdelali standardne vrednosti Cd za različne oblike. Na primer, ravna površina ima Cd 2,0, Cd dolgega cilindra pa 1,2. Cd je čisto število brez enot. Zapletene oblike zahtevajo natančno analizo in testiranje, da se določijo njihove vrednosti Cd. Na primer, proizvajalci avtomobilov uporabljajo vetrovnike, da bi našli Cd vozila.
Obremenitev je sila
Oboroženi s podatki o pritisku in povleku lahko obremenitev vetra najdete po naslednji formuli: sila = površina x tlak x Cd. Na primeru ravnega odseka konstrukcije lahko območje - ali dolžino x širino - nastavite na 1 kvadratni čevelj, kar povzroči obremenitev vetra 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf za veter s 100 mph. Stena od 10 do 12 metrov zahteva površino 120 kvadratnih čevljev, kar pomeni, da bi morala vzdržati 100-mph vetrovno vetrovno hitrost 120 x 51,2 = 6,144 psf. V resničnem svetu inženirji uporabljajo bolj izpopolnjene formule in vsebujejo dodatne spremenljivke.
Druge spremenljivke
Inženirji morajo upoštevati dejstvo, da se lahko hitrost vetra razlikuje glede na višino nad tlemi, atmosferski tlak, teren, temperaturo, nastanek ledu, učinek sunkov in drugih spremenljivk. Različni organi objavijo nasprotujoče si vrednosti CD-ja, kar lahko prinese različne rezultate, odvisno od izbranega organa. Inženirji običajno "pregradijo" strukture, tako da lahko prenesejo vetrne obremenitve, ki presegajo največjo hitrost vetra, predvideno na lokaciji konstrukcij. Različne obremenitve veljajo za vetrove, ki pihajo na konstrukcijo s strani, zadaj, zgoraj ali spodaj.