Efni.

• Skref
• Ráð

Vindur er loftstraumur sem hreyfist í næstum láréttri átt frá háþrýstingi til lágs þrýstings. Sterkur vindur getur valdið miklu tjóni þar sem það þrýstir á yfirborð mannvirkis. Styrkur þessa þrýstings er kallaður vindálag. Áhrif vinda eru háð stærð og lögun mannvirkisins. Vindálag er nauðsynlegur þáttur til að geta hannað, byggt byggingar með betra öryggi og vindþol og sett hluti á þak byggingarinnar svo sem loftnet.

Skref

Aðferð 1 af 3: Reiknið vindálagið með almennu formúlunni

1. 

   Ákveðið almennu formúluna. Formúlan til að reikna vindálag er F = A x P x Cd, Inni F er vindstyrkur eða vindálag, A er áætlað svæði, P er vindþrýstingur, og Geisladiskur er dragstuðullinn. Þessi jöfna er gagnleg til að áætla vindálag á tiltekinn hlut, en uppfyllir ekki kröfur byggingarreglna um hönnun nýrrar byggingar.

2. 

   
   
   Finndu svæðið sem spáð er A. Þetta er svæði tvívíða yfirborðsins sem vindurinn blæs. Til að fá nákvæmari greiningu verður þú að endurtaka útreikninginn fyrir hvora hlið byggingarinnar. Til dæmis, ef vesturhlið byggingarinnar er 20m, skiptu um það gildi A að reikna vindálag vestan megin.
   • Formúlan fyrir svæði fer eftir lögun yfirborðsins. Notaðu formúluna Svæði = lengd x hæð fyrir slétta veggi. Áætluðu flatarmál dálksins með formúlunni Flatarmál = þvermál x hæð.
   • Í SI kerfinu þarftu að mæla A í fermetra (m).
   • Í keisaramælingum þarftu að mæla A í fermetrum (fet).

3. 

   
   
   Reiknið vindþrýsting. Einfalda formúlan til að reikna heimsveldis P-veginn vindþrýsting (pund / fermetrar) er þarna inni V er vindhraði í mílum á klukkustund (mph). Til að finna vindþrýsting í SI kerfinu (Newton / fermetra) notarðu og mælir hraða V í metrum á sekúndu.
   • Þessi formúla er fengin frá staðlinum American Association of Civil Engineers. Stuðullinn 0,00256 er niðurstaða útreiknings sem byggir á dæmigerðum gildum loftþéttleika og þyngdarhröðunar.
   • Verkfræðingar nota nákvæmari formúlu til að fjalla um þætti eins og nærliggjandi landslag og byggingargerð. Þú getur fundið reikniformúluna í ASCE 7-05 staðalsettinu eða notað UBC formúluna hér að neðan.
   • Ef þú veist ekki hver vindhraði er skaltu athuga hæsta vindhraða á svæðinu í samræmi við staðla Rafiðnaðarsambandsins (EIA). Sem dæmi má nefna að flest Bandaríkin eru á svæði A með vindhraða 38,7 m / s, en strandsvæðin eru á svæði B (44,7 m / s) eða svæði C (50 m / s).

4. 

   
   
   Finndu viðnámstuðul hlutarins sem er til skoðunar. Dragkraftur er vindur sem hefur áhrif á bygginguna, stjórnað af lögun byggingarinnar, grófi yfirborðsins og mörgum öðrum þáttum. Verkfræðingar mæla oft viðnám beint með tilraunum, en ef þú vilt áætla geturðu flett upp dæmigerðum togstuðli fyrir lögun hlutarins. Til dæmis:
   • Venjulegur dráttarstuðull fyrir langa strokka er 1,2 og fyrir stuttan strokka er 0,8. Þessir þættir eiga við loftnetshylkja í mörgum byggingum.
   • Venjulegur dráttarstuðull fyrir flatar spjöld eins og byggingarflöt er 2,0 fyrir langar flatir lak eða 1,4 fyrir stuttar flatar spjöld.
   • Dragstuðullinn hefur engar einingar.

5. 

   Reiknið vindálagið. Með því að nota gildin sem finnast hér að ofan geturðu nú reiknað vindálagið með jöfnu F = A x P x Cd.
6. Segjum sem svo að þú viljir reikna vindálagið sem virkar á loftnet sem er 1 metri að lengd og 2 cm í þvermál og hefur vindhraða 31,3 m / s.
   • Byrjaðu á að áætla áætlað svæði. Í þessu tilfelli,
   • Reiknið vindþrýsting :.
   • Fyrir stuttar strokkar er dráttarstuðullinn 0,8.
   • Í stað jöfnunnar:
   • 9,6 N er vindálagið sem virkar á loftnetið.
   auglýsing

Aðferð 2 af 3: Reiknið vindálag með formúlu Samtaka rafrænna fyrirtækja

1. 

   Þekkja formúluna sem þróuð er af samtökum rafrænna fyrirtækja. Formúlan til að reikna vindálag er F = A x P x Cd x Kz x Gh, Inni A vörpunarsvæði, P er vindþrýstingur, Geisladiskur er dragstuðullinn, Kz er útsetningarstuðullinn, og GH er stuðull vindhvarfs. Þessi útreikningsformúla fyrir vindhleðslu telur nokkrar viðbótar breytur og er oft notuð til að reikna vindálagið sem virkar á loftnetið.

2. 

   Skiljaðu breyturnar í formúlum. Til að nota þessa formúlu á áhrifaríkan hátt verður þú fyrst að skilja merkingu hverrar breytu og einingar hennar.
   • A, P og Geisladiskur hefur sömu merkingu og í almennu formúlunni.
   • Kz er stuðullinn við útsetningu og er reiknaður frá hæð frá jörðu að miðpunkti hlutarins. Einingin af Kz er mælirinn.
   • GH er afturstuðullinn og er reiknaður með heildarhæð hlutarins. Einingin af GH er 1 / m eða m.

3. 

   Ákveðið áætlað svæði. Framreiknað svæði hlutar fer eftir lögun hans og stærð. Ef vindur blæs á sléttan vegg er spáð svæði auðveldara en hringlaga hlutur. Spáð svæði verður um það bil jafnt því svæði sem vindurinn verður fyrir. Það er engin formúla til að reikna flatarmál útsýnisins, en þú getur áætlað það með nokkrum grunnútreikningum. Eining flatarmálsins er m.
   • Notaðu formúluna Flat = lengd x breidd fyrir slétta veggi og mæltu lengd og breidd veggsins þar sem vindurinn blæs.
   • Fyrir strokka eða súlur er hægt að nálgast flatarmálið eftir lengd og breidd. Í þessu tilfelli er breiddin þvermál strokka eða súlu.

4. 

   Reiknið vindþrýsting. Vindþrýstingur er reiknaður samkvæmt formúlunni P = 0,613 x V, Inni V er vindhraði í metrum á sekúndu (m / s). Eining vindþrýstings er Newton á hvern fermetra (N / m).
   • Til dæmis, ef vindhraði er 31,3 m / s þá er vindþrýstingur 0,613 x 31,3 = 600 N / m.
   • Önnur leið til að reikna vindþrýsting við tiltekinn hraða er að nota vindhraða staðla á mismunandi landfræðilegum svæðum. Til dæmis, samkvæmt Electronic Business Association (EIA), eru flest Bandaríkin á svæði A með vindhraða 38,7 m / s, en strandsvæði eru á svæði B (44,7 m / s). ) eða svæði C (50 m / s).

5. 

   Finndu viðnámstuðul hlutarins sem er til skoðunar. Dragkrafturinn er kraftur vindsins sem vinnur í áttina að því að fjúka hlutinn. Dragstuðullinn táknar viðnám hlutar í vökvanum, og fer eftir lögun, stærð og grófleika hlutarins.
   • Venjulegur dráttarstuðull fyrir langa strokka er 1,2 og fyrir stuttan strokka er 0,8, sem venjulega er beitt á loftnetstöng í mörgum byggingum.
   • Venjulegur dráttarstuðull fyrir flatar spjöld eins og byggingarflöt er 2,0 fyrir langar flatir lak eða 1,4 fyrir stuttar flatar spjöld.
   • Munurinn á viðnámsstuðli sléttu plötunnar og hylkisins er um það bil 0,6.
   • Dragstuðullinn hefur engar einingar.

6. 

   Reiknið útsetningarstuðulinn Kz.Kz er reiknað með formúlunni sem z er hæðin frá jörðu að miðpunkti hlutarins.
   • Til dæmis, ef þú ert með loftnet sem er 1 metra langt og 15 metra frá jörðu, z verður 14,5 m.
   • Kz = = = 0,8 m.

7. 

   Reiknið stuðul vindhindrunar GH. Stuðull vindhvarfs er reiknaður með formúlunni Gh = 0,65 + 0,6 /, Inni H er hæð hlutarins.
   • Til dæmis, ef þú ert með loftnet sem er 1 metra langt og 15 metra frá jörðu, Gh = 0,65 + 0,6 / = 0,65 + 0,6 / = 1,32 m

8. 

   Reiknið vindálagið. Með því að nota gildin sem finnast hér að ofan geturðu nú reiknað vindálagið með jöfnu F = A x P x Cd x Kz x Gh. Tengdu gildin við breyturnar og gerðu útreikninga.
   • Segjum sem svo að þú viljir reikna vindálagið sem virkar á loftnet sem er 1 metri að lengd og 2 cm í þvermál og hefur vindhraða 31,3 m / s. Loftnetið er staðsett ofan á 15 metra hárri byggingu.
   • Byrjaðu á því að reikna út áætlað svæði. Í þessu tilfelli, A = l x b = 1 m x 0,02 m = 0,02 m.
   • Reiknið vindþrýsting: P = 0,613 x V = 0,613 x 31,3 = 600 N / m.
   • Fyrir stutta strokka er dráttarstuðullinn 0,8.
   • Reiknaðu lýsingarstuðulinn: Kz = = = 0,8 m.
   • Reiknið vindstigstuðulinn: Gh = 0,65 + 0,60 / = 0,65 + 0,60 / = 1,32 m
   • Í stað jöfnunnar: F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0,02 x 600 x 0,8 x 0,8 x 1,32 = 10 N.
   • 10 N er vindálagið sem virkar á loftnetið.
   auglýsing

Aðferð 3 af 3: Reiknið vindálag með formúlu staðalsetts UBC-97 (Uniform Building Code)

1. 

   Ákveðið formúlu UBC-97. Þessi formúla var byggð árið 1997 í UBC (Uniform Building Code) staðlinum til að reikna vindálag. Formúlan er F = A x P, Inni A er áætlað svæði og P vindþrýstingur; en þessi formúla hefur aðra leið til að reikna vindþrýsting.
   • Vindþrýstingur (N / m) er reiknaður með formúlunni P = Ce x Cq x Qs x Iw, Inni Ce er samanlagður þáttur hæðar, útsetningar og hrökkva vindur, Cq er þrýstingsstuðullinn (jafngildir dragstuðlinum í tveimur jöfnum hér að ofan), Spurningar er staðnaður þrýstingur vindsins, og lw er mikilvægi þátturinn. Öll þessi gildi er hægt að reikna eða fletta upp úr samsvarandi töflum.

2. 

   Ákveðið áætlað svæði. Framreiknað svæði hlutar fer eftir lögun hans og stærð. Ef vindur blæs á sléttan vegg er spáð svæði auðveldara en hringlaga hlutur. Spáð svæði verður um það bil jafnt því svæði sem vindurinn verður fyrir. Það er engin formúla til að reikna flatarmál útsýnisins, en þú getur áætlað það með nokkrum grunnútreikningum. Eining flatarmálsins er m.
   • Notaðu formúluna Flat = lengd x breidd fyrir slétta veggi og mæltu lengd og breidd veggsins þar sem vindurinn blæs.
   • Fyrir strokka eða súlur er hægt að nálgast flatarmálið eftir lengd og breidd. Í þessu tilfelli er breiddin þvermál strokka eða súlu.

3. 

   Ákveðinn Ce, samsettur stuðull hæðar, útsetning og vindur. Þessu gildi er flett upp úr töflu 16-G í UBC og telur þrenns konar útsetningu tengd landslaginu, með hæð og gildi. Ce mismunandi fyrir hverja gerð.
   • „Tegund útsetningar B er landslag með húsum, trjám eða öðrum ójöfnum sem þekja að minnsta kosti 20% af nærliggjandi svæði og teygir sig frá 1,6 km eða meira frá þeim stað sem verið er að skoða.
   • „Snertategundin C er flöt og almennt vel loftræst og teygir sig 0,8 km eða meira frá skoðunarstað.“
   • „D-útsetningargerðin er það landsvæði sem verður verst úti, hefur meðalvindhraða 129 km / klst. Eða hærri og slétt landslag án hindrana, umkringd stóru vatni.“

4. 

   Ákveðið þrýstistuðul hlutarins sem er til skoðunar. Þrýstistuðull Cq er svipað og dragstuðullinn Geisladiskur. Dragkrafturinn er kraftur vindsins sem vinnur í áttina að því að fjúka hlutinn. Dragstuðullinn táknar viðnám hlutar í vökvanum, og fer eftir lögun, stærð og grófleika hlutarins.
   • Venjulegur dráttarstuðull fyrir langa strokka er 1,2 og fyrir stuttan strokka er 0,8, sem venjulega er beitt á loftnetstöng í mörgum byggingum.
   • Venjulegur dráttarstuðull fyrir flatar spjöld eins og byggingarflöt er 2,0 fyrir langar flatir lak eða 1,4 fyrir stuttar flatar spjöld.
   • Munurinn á viðnámsstuðli sléttu plötunnar og hylkisins er um það bil 0,6.
   • Dragstuðullinn hefur engar einingar.

5. 

   Ákveðið stöðnun þrýstings vindsins.Spurningar er stöðugur vindþrýstingur og er reiknaður svipað og vindþrýstingsútreikningur í fyrri jöfnum: Qs = 0,613 x V, Inni V er vindhraði í metrum á sekúndu (m / s).
   • Til dæmis, ef vindhraði er 31 m / s þá er stöðnun vindþrýstings 0,613 x V = 0,613 x 31,3 = 600 N / m.
   • Önnur leið er að nota vindhraðastaðla á mismunandi landfræðilegum svæðum. Til dæmis, samkvæmt Electronic Business Association (EIA), eru flest Bandaríkin á svæði A með vindhraða 38,7 m / s, en strandsvæði eru á svæði B (44,7 m / s). ) eða svæði C (50 m / s).

6. 

   Ákveðið lykilatriðið.lw er mikilvægur stuðull og hægt er að fletta því upp frá 16-K borðinu í UBC. Það er margföldunarstuðull sem notaður er til að reikna álagið til að taka tillit til þátta notkunar byggingarinnar. Ef bygging inniheldur hættulegt efni verður afgerandi þáttur hærri en bygging til almennra nota.
   • Útreikningar fyrir byggingu með venjulegri notkun munu hafa stuðulinn 1.

7. 

   Reiknið vindálagið. Með því að nota gildin sem finnast hér að ofan geturðu nú reiknað vindálagið með jöfnu F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw . Tengdu gildin við breyturnar og gerðu útreikninga.
   • Segjum að þú viljir reikna vindálagið sem virkar á loftnet 1 metra langt og 2 cm í þvermál, 31 m / s vindhraða. Loftnetinu er komið fyrir efst í 15 m hárri byggingu á landsvæði snertingargerðar B.
   • Byrjaðu á því að reikna út áætlað svæði. Í þessu tilfelli, A = l x b = 1 m x 0,02 m = 0,02 m.
   • Ákveðinn Ce. Samkvæmt töflu 16-G getum við notað 15 m hæð og landslag af snertingartegund B, við getum litið upp Ce er 0,84.
   • Fyrir stutta strokka er dráttarstuðullinn góður Cq er 0,8.
   • Reikna Spurningar: Qs = 0,613 x V = 0,613 x 31,3 = 600 N / m.
   • Ákveðið lykilatriðið. Þetta er venjuleg bygging ætti lw = 1.
   • Í stað jöfnunnar: F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw = 0,02 x 0,84 x 0,8 x 600 x 1 = 8 N.
   • 8 N er vindálagið sem virkar á loftnetið.
   auglýsing

Ráð

• Þú ættir að vita að vindhraðinn breytist í mismunandi hæð frá jörðu. Vindhraði eykst með hæð mannvirkisins og nær jörðu, því óreglulegri breyting, þar sem það hefur áhrif á mannvirki á jörðu niðri.
• Mundu að það er þessi óreglulega breyting sem dregur úr nákvæmni vindálagsútreikninga.