Tartalom
A szélterhelés az erő erősségét jelenti, amelyet a szél egy szerkezetre gyakorol. Noha a szélterhelés kiszámításához a szélsebességből egy egyszerű képletet is használhatunk, az építészmérnököknek, a mérnököknek és az építőknek sok további számítást kell beépíteniük annak biztosítása érdekében, hogy szerkezetük szélsőségesen szélben fújjon.
Szélnyomás
A következő képlettel általános képet kaphat a szerkezet 1 láb - 1 láb hosszúságú szakaszára gyakorolt nyomásról: szélnyomás négyzetlábonként = 0,00256 x a szélsebesség négyzete. Például egy 40 mérföld / órás (mph) szélsebesség (0,00256 x (40) ^ 2) = 4,096 font / négyzetláb (psf) nyomást hoz létre. E képlet szerint olyan szerkezetet kell építeni, amely képes ellenállni a 100 m / h szélnek, hogy ellenálljon a 25,6 psf szélnyomásnak. Számos weboldal kínál multifaktoros online számológépeket a szélnyomás meghatározására a szokásos szerkezeteken.
Ellenállás-tényező
A szélnyomás szélterhelésre történő átvitelekor figyelembe kell venni a szerkezet alakját, amely meghatározza annak ellenállási tényezőjét (Cd), amely a szélállóság mértéke. A mérnökök kidolgozták a szokásos Cd értékeket a különböző alakzatokhoz. Például egy sík felület Cd értéke 2,0, míg a hosszú henger Cd értéke 1,2. A Cd egy tiszta szám, egység nélkül. A bonyolult alakzatok alapos elemzést és tesztelést igényelnek a Cd-értékek meghatározásához. Például az autógyártók szélcsatornákat használnak a jármű CD-jének megkeresésére.
A terhelés egy erő
Nyomás- és húzóadatokkal élesítve a szélterhelést a következő képlet segítségével találhatja meg: erő = terület x nyomás x Cd. A szerkezet lapos szakaszának példájával a területet - vagy a hosszúságot x szélességet - 1 négyzetlábra állíthatjuk, ami 100 m / h szél esetén 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf szélterhelést eredményez. A 10 lábától 12 lábig terjedő fal 120 négyzetláb nagyságú területet jelent, ami azt jelenti, hogy 100 m / h sebességű szélterhelésnek 120 x 51,2 = 6144 psf-nek kell lennie. A való világban a mérnökök kifinomultabb és további változókat tartalmazó képleteket használnak.
Egyéb változók
A mérnököknek figyelembe kell venniük azt a tényt, hogy a szél sebessége a talajszint felett változhat, a légköri nyomástól, a tereptől, a hőmérséklettől, a jégképződéstől, a széllökések és más változók hatásától függően. Különböző hatóságok közzéteszik az ellentmondó Cd-értékeket, amelyek a választott hatóságtól függően eltérő eredményeket hozhatnak. A mérnökök általában „túlépítik” a szerkezeteket, így képesek ellenállni a szélterhelésnek, amely meghaladja az építkezés helyén várható maximális szélsebességet. Különböző terhelések vannak az oldalsó, hátulról, felül vagy alul fújó szélre.