NộI Dung
Tải trọng gió liên quan đến cường độ của lực mà gió áp dụng cho một cấu trúc. Mặc dù bạn có thể sử dụng một công thức đơn giản để tính toán tải trọng gió từ tốc độ gió, các nhà thiết kế, kỹ sư và nhà xây dựng phải xây dựng nhiều tính toán bổ sung để đảm bảo các cấu trúc của họ không bị gió thổi mạnh.
Áp lực gió
Bạn có thể có được một ý tưởng chung về áp lực lên phần 1 feet của phần 1 feet của cấu trúc bằng cách sử dụng công thức sau: áp lực gió trên mỗi feet vuông = 0,00256 x bình phương của tốc độ gió. Ví dụ, tốc độ gió 40 dặm / giờ (mph) tạo ra áp lực (0,00256 x (40) ^ 2) = 4,096 pound mỗi foot vuông (psf). Theo công thức này, một cấu trúc có nghĩa là chịu được sức gió 100 dặm / giờ phải được xây dựng để chống lại áp lực gió 25,6 psf. Một số trang web cung cấp máy tính trực tuyến đa yếu tố để xác định áp lực gió trên các cấu trúc tiêu chuẩn.
Hệ số kéo
Chuyển áp lực gió sang tải trọng gió phải tính đến hình dạng của cấu trúc, xác định hệ số lực cản của nó (Cd), một thước đo sức cản của gió. Các kỹ sư đã tạo ra các giá trị Cd tiêu chuẩn cho các hình dạng khác nhau. Ví dụ, một bề mặt phẳng có Cd là 2.0, trong khi Cd của hình trụ dài là 1,2. Cd là một số thuần túy không có đơn vị. Hình dạng phức tạp đòi hỏi phải phân tích và kiểm tra cẩn thận để xác định giá trị Cd của chúng. Ví dụ, các nhà sản xuất ô tô sử dụng các hầm gió để tìm Cd của một chiếc xe.
Tải là một lực
Được trang bị dữ liệu áp lực và kéo, bạn có thể tìm thấy tải trọng gió bằng công thức sau: lực = diện tích x áp suất x Cd. Sử dụng ví dụ về mặt phẳng của cấu trúc, diện tích - hoặc chiều dài x chiều rộng - có thể được đặt thành 1 feet vuông, dẫn đến tải trọng gió là 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf cho gió 100 mph. Một bức tường 10 feet bằng cách tường 12 feet yêu cầu diện tích 120 feet vuông, nghĩa là nó sẽ phải chịu được tải trọng gió 100 dặm / giờ là 120 x 51,2 = 6,144 psf. Trong thế giới thực, các kỹ sư sử dụng các công thức tinh vi hơn và chứa các biến bổ sung.
Các biến khác
Các kỹ sư phải tính đến thực tế là tốc độ gió có thể thay đổi theo độ cao so với mặt đất, áp suất khí quyển, địa hình, nhiệt độ, sự hình thành băng, ảnh hưởng của gió giật và các biến số khác. Các cơ quan khác nhau công bố các giá trị Cd xung đột, có thể mang lại kết quả khác nhau tùy thuộc vào quyền hạn được chọn. Các kỹ sư thường xây dựng các công trình kiến trúc trực tuyến, do đó họ có thể chịu được tải trọng gió vượt quá tốc độ gió tối đa dự kiến tại vị trí công trình. Tải trọng khác nhau áp dụng cho gió thổi vào một cấu trúc từ bên cạnh, phía sau, bên trên hoặc bên dưới.