Аўтар:
Monica Porter
Дата Стварэння:
18 Марш 2021
Дата Абнаўлення:
1 Ліпень 2024
Задаволены
Вецер - гэта паток паветра, які рухаецца амаль у гарызантальным кірунку ад высокага ціску да нізкага. Моцны вецер можа нанесці вялікую шкоду, бо аказвае ціск на паверхню канструкцыі. Інтэнсіўнасць гэтага ціску называецца ветравой нагрузкай. Уплыў ветру залежыць ад памеру і формы канструкцыі. Ветравая нагрузка з'яўляецца неабходным параметрам, каб мець магчымасць праектаваць і будаваць будынкі з лепшай бяспекай і ўстойлівасцю да ветру, а таксама ўсталёўваць на будынкі такія аб'екты, як антэны.
Крокі
Спосаб 1 з 3: Разлічыце ветравую нагрузку, выкарыстоўваючы агульную формулу
Вызначце абагульненую формулу. Формула разліку ветравой нагрузкі: F = A x P x Cd, Унутры F гэта сіла ветру альбо нагрузка ветру, А прагназуемая плошча, П - ціск ветру, і Кампакт-дыск - каэфіцыент супраціву. Гэта ўраўненне карысна для ацэнкі ветравой нагрузкі на дадзены аб'ект, але не адпавядае патрабаванням будаўнічых стандартаў для праектавання новага будынка.
Знайдзіце прагназаваную плошчу А. Гэта плошча двухмернай паверхні, якую дзьме вецер. Для больш дакладнага аналізу неабходна паўтарыць разлік для кожнага боку будынка. Напрыклад, калі заходні бок будынка складае 20 м, заменіце гэта значэнне А для разліку ветравой нагрузкі з заходняга боку.- Формула плошчы залежыць ад формы паверхні. Для плоскіх сцен выкарыстоўвайце формулу Плошча = даўжыня х вышыня. Прыблізна павялічыце плошчу паверхні слупа формулай Плошча = дыяметр х вышыня.
- У сістэме SI трэба вымяраць А у квадратным метры (м).
- У імперскіх вымярэннях трэба вымяраць А у квадратных футах.
Разлічыце ціск ветру. Там простая формула для разліку імператарскага P-узважанага ціску ветру (фунты / квадратныя футы) V - хуткасць ветру ў мілях у гадзіну (міль / гадзіну). Каб знайсці ціск ветру ў сістэме SI (Ньютан / квадратны метр), вы выкарыстоўваеце і вымяраеце хуткасць V у метрах у секунду.- Гэта формула атрымана з набору стандартаў Амерыканскай асацыяцыі інжынераў-будаўнікоў. Каэфіцыент 0,00256 з'яўляецца вынікам разліку, заснаванага на тыповых значэннях шчыльнасці паветра і гравітацыйнага паскарэння.
- Інжынеры выкарыстоўваюць больш дакладную формулу для разгляду такіх фактараў, як навакольны рэльеф мясцовасці і тып будынка. Вы можаце знайсці формулу разліку ў стандартным наборы ASCE 7-05 альбо скарыстацца формулай UBC ніжэй.
- Калі вы не ведаеце, якая хуткасць ветру, праверце максімальную хуткасць ветру ў гэтым рэгіёне ў адпаведнасці са стандартамі Асацыяцыі электроннага бізнесу (EIA). Напрыклад, большая частка ЗША знаходзіцца ў зоне А з хуткасцю ветру 38,7 м / с, але прыбярэжныя раёны знаходзяцца ў зоне В (44,7 м / с) або зоне С (50 м / с).
Вызначце каэфіцыент супраціву разгляданага аб'екта. Сіла супраціву - гэта сіла ветру, якая дзейнічае на будынак, і вызначаецца формай будынка, шурпатасцю паверхні і многімі іншымі фактарамі. Інжынеры часта вымяраюць супраціў непасрэдна з дапамогай эксперыментаў, але калі вы хочаце ацаніць, вы можаце знайсці тыповы каэфіцыент супраціву для формы аб'екта. Напрыклад:- Стандартны каэфіцыент супраціву для доўгіх цыліндраў - 1,2, а для кароткіх - 0,8. Гэтыя фактары тычацца пілонаў трымальнікаў антэн у многіх будынках.
- Стандартны каэфіцыент супраціву для плоскіх панэляў, такіх як грані будынкаў, складае 2,0 для доўгіх плоскіх лістоў або 1,4 для кароткіх плоскіх панэляў.
- Каэфіцыент супраціву не мае адзінак.
Разлічыце ветравую нагрузку. Выкарыстоўваючы значэнні, знойдзеныя вышэй, зараз вы можаце разлічыць нагрузку ветру, выкарыстоўваючы ўраўненне F = A x P x Cd.
- Дапусцім, вы хочаце вылічыць нагрузку ветру, якая дзейнічае на антэну даўжынёй 1 метр і дыяметрам 2 см, хуткасць ветру 31,3 м / с.
- Пачніце з ацэнкі прагназуемай плошчы. У гэтым выпадку,
- Разлічыце ціск ветру :.
- Для кароткіх цыліндраў каэфіцыент супраціву складае 0,8.
- Замест раўнання:
- 9,6 Н - ветравая нагрузка, якая дзейнічае на антэну.
Спосаб 2 з 3: Разлічыце ветравую нагрузку, выкарыстоўваючы формулу Асацыяцыі электроннага бізнесу
Вызначце формулу, распрацаваную Асацыяцыяй электроннага бізнесу. Формула разліку ветравой нагрузкі: F = A x P x Cd x Kz x Gh, Унутры А вобласць праекцыі, П ціск ветру, Кампакт-дыск каэфіцыент супраціву, Kz - каэфіцыент уздзеяння, і GH - каэфіцыент аддачы ветру. Гэтая формула ветравой нагрузкі ўлічвае некалькі дадатковых параметраў і часта выкарыстоўваецца для разліку ветравой нагрузкі, якая дзейнічае на антэну.
Зразумець зменныя ў формулах. Каб эфектыўна выкарыстоўваць гэтую формулу, трэба спачатку зразумець значэнне кожнай зменнай і яе адзінкі.
- А, П і Кампакт-дыск мае тое ж значэнне, што і ў абагульненай формуле.
- Kz - каэфіцыент уздзеяння і вылічваецца з вышыні ад зямлі да сярэдзіны аб'екта. Адзінка вымярэння Kz з'яўляецца метр.
- GH - каэфіцыент аддачы і вылічваецца па агульнай вышыні аб'екта. Адзінка GH складае 1 / м або м.
Вызначце праецыраваную плошчу. Прагназуемая плошча аб'екта залежыць ад яго формы і памеру. Калі вецер дзьме на роўную сцяну, праектаваная вобласць лягчэй, чым кругавы аб'ект. Прагназуемая плошча будзе прыблізна роўная плошчы ўздзеяння ветру. Формулы для разліку плошчы агляду няма, але вы можаце ацаніць яе пры дапамозе некаторых асноўных разлікаў. Адзінка плошчы - м.
- Для плоскіх сцен выкарыстоўвайце формулу Плошча = даўжыня х шырыня і вымярайце даўжыню і шырыню сцяны, дзе дзьме вецер.
- Для цыліндраў ці калон вы можаце прыблізна прыблізіць плошчу па даўжыні і шырыні. У гэтым выпадку шырыня - гэта дыяметр цыліндра або калонкі.
Разлічыце ціск ветру. Ціск ветру разлічваецца па формуле Р = 0,613 х V, Унутры V - хуткасць ветру ў метрах у секунду (м / с). Адзінка ціску ветру - ньютан на квадратны метр (Н / м).
- Напрыклад, калі хуткасць ветру 31,3 м / с, то ціск ветру 0,613 х 31,3 = 600 Н / м.
- Іншы спосаб разліку ціску ветру з пэўнай хуткасцю - выкарыстанне стандартаў хуткасці ветру ў розных геаграфічных раёнах. Напрыклад, па дадзеных Асацыяцыі электроннага бізнесу (EIA), большая частка ЗША ў рэгіёне А мае хуткасць ветру 38,7 м / с, але прыбярэжныя раёны знаходзяцца ў зоне В (44,7 м / с). ) або зона З (50 м / с).
Вызначце каэфіцыент супраціву разгляданага аб'екта. Сіла супраціву - гэта сіла ветру, якая дзейнічае ў напрамку дзьмуць на прадмет. Каэфіцыент супраціву ўяўляе сабой супраціў прадмета ў вадкасці і залежыць ад формы, памеру і шурпатасці аб'екта.
- Стандартны каэфіцыент супраціву для доўгіх цыліндраў складае 1,2, а для кароткіх цыліндраў - 0,8, што звычайна ўжываецца для антэнных слупоў у многіх будынках.
- Стандартны каэфіцыент супраціву для плоскіх панэляў, такіх як грані будынкаў, складае 2,0 для доўгіх плоскіх лістоў або 1,4 для кароткіх плоскіх панэляў.
- Розніца паміж каэфіцыентам супраціву плоскай пласціны і цыліндру складае прыблізна 0,6.
- Каэфіцыент супраціву не мае адзінак.
Разлічыце каэфіцыент уздзеяння Kz.Kz вылічваецца па формуле, у якой z - вышыня ад зямлі да сярэдзіны аб'екта.
- Напрыклад, калі ў вас антэна даўжынёй 1 метр і 15 метраў ад зямлі, z складзе 14,5 м.
- Kz = = = 0,8 м.
Разлічыце каэфіцыент аддачы ветру GH. Каэфіцыент аддачы ветру разлічваецца па формуле Gh = 0,65 + 0,6 /, Унутры Н - вышыня аб'екта.
- Напрыклад, калі ў вас антэна даўжынёй 1 метр і 15 метраў ад зямлі, Gh = 0,65 + 0,6 / = 0,65 + 0,6 / = 1,32 м
Разлічыце ветравую нагрузку. Выкарыстоўваючы значэнні, знойдзеныя вышэй, зараз вы можаце разлічыць нагрузку ветру, выкарыстоўваючы ўраўненне F = A x P x Cd x Kz x Gh. Падключыце значэнні да зменных і выканайце разлікі.
- Дапусцім, вы хочаце вылічыць нагрузку ветру, якая дзейнічае на антэну даўжынёй 1 метр і дыяметрам 2 см і хуткасцю ветру 31,3 м / с. Антэна размешчана наверсе будынка вышынёй 15 м.
- Пачніце з разліку прагназуемай плошчы. У гэтым выпадку, A = l x w = 1 м х 0,02 м = 0,02 м.
- Разлічыце ціск ветру: Р = 0,613 х V = 0,613 х 31,3 = 600 Н / м.
- Для кароткіх цыліндраў каэфіцыент супраціву складае 0,8.
- Разлічыце каэфіцыент уздзеяння: Kz = = = 0,8 м.
- Разлічыце каэфіцыент аддачы ветру: Gh = 0,65 + 0,60 / = 0,65 + 0,60 / = 1,32 м
- Замест раўнання: F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0,02 х 600 х 0,8 х 0,8 х 1,32 = 10 Н.
- 10 Н - ветравая нагрузка, якая дзейнічае на антэну.
Спосаб 3 з 3: Разлічыце ветравую нагрузку па формуле стандартнага набору UBC-97 (Адзіны будаўнічы кодэкс)
Вызначце формулу UBC-97. Гэта формула была пабудавана ў 1997 годзе ў адпаведнасці са стандартам UBC (Uniform Building Code) для разліку ветравой нагрузкі. Формула такая F = A x P, Унутры А - прагназуемая плошча і П ціск ветру; але гэтая формула мае іншы спосаб разліку ціску ветру.
- Ціск ветру (Н / м) вылічваецца па формуле P = Ce x Cq x Qs x Iw, Унутры Се - сумесны каэфіцыент вышыні, уздзеяння і аддачы ветру, Кв - каэфіцыент ціску (эквівалентны каэфіцыенту супраціву ў двух прыведзеных раўнаннях), Qs - застойны ціск ветру, і lw з'яўляецца важным фактарам. Усе гэтыя значэнні можна вылічыць альбо паглядзець у адпаведных табліцах.
Вызначце праецыраваную плошчу. Прагназуемая плошча аб'екта залежыць ад яго формы і памеру. Калі вецер дзьме на роўную сцяну, праектаваная вобласць лягчэй, чым кругавы аб'ект. Прагназуемая плошча будзе прыблізна роўная плошчы ўздзеяння ветру. Формулы для разліку плошчы агляду няма, але вы можаце ацаніць яе пры дапамозе некаторых асноўных разлікаў. Адзінка плошчы - м.
- Для плоскіх сцен выкарыстоўвайце формулу Плошча = даўжыня х шырыня і вымярайце даўжыню і шырыню сцяны, дзе дзьме вецер.
- Для цыліндраў ці калон вы можаце прыблізна прыблізіць плошчу па даўжыні і шырыні. У гэтым выпадку шырыня - гэта дыяметр цыліндра або калонкі.
Рашуча Се, сумесны каэфіцыент вышыні, уздзеяння і аддачы ветру. Гэта значэнне шукана ў табліцы 16-G у UBC і разглядаецца тры тыпы ўздзеяння, звязаныя з мясцовасцю, з вышынямі і значэннямі. Се розныя для кожнай мадэлі.
- "Тып уздзеяння B - гэта мясцовасць з дамамі, дрэвамі альбо іншымі няроўнасцямі, якая ахоплівае не менш за 20% прылеглых тэрыторый і цягнецца ад 1,6 км і больш ад разгляданага месца".
- "Кантакт тыпу C плоскі і, як правіла, добра вентылюецца, цягнецца на 0,8 км і больш ад месца разгляду."
- "Тып D-ўздзеяння - мясцовасць, якая найбольш пацярпела, сярэдняя хуткасць ветру складае 129 км / г і вышэй, а плоская мясцовасць без перашкод акружана вялікімі водамі".
Вызначце каэфіцыент ціску разгляданага аб'екта. Каэфіцыент ціску Кв аналагічны каэфіцыенту супраціву Кампакт-дыск. Сіла супраціву - гэта сіла ветру, якая дзейнічае ў напрамку дзьмуць на прадмет. Каэфіцыент супраціву ўяўляе сабой супраціў прадмета ў вадкасці і залежыць ад формы, памеру і шурпатасці аб'екта.
- Стандартны каэфіцыент супраціву для доўгіх цыліндраў складае 1,2, а для кароткіх цыліндраў - 0,8, што звычайна ўжываецца для антэнных слупоў у многіх будынках.
- Стандартны каэфіцыент супраціву для плоскіх панэляў, такіх як грані будынкаў, складае 2,0 для доўгіх плоскіх лістоў або 1,4 для кароткіх плоскіх панэляў.
- Розніца паміж каэфіцыентам супраціву плоскай пласціны і цыліндру складае прыблізна 0,6.
- Каэфіцыент супраціву не мае адзінак.
Вызначце застойны ціск ветру.Qs - ціск застойнага ветру і разлічваецца аналагічна разліку ціску ветру ў папярэдніх раўнаннях: Qs = 0,613 х V, Унутры V - хуткасць ветру ў метрах у секунду (м / с).
- Напрыклад, калі хуткасць ветру складае 31 м / с, то ціск застойнага ветру складае 0,613 х V = 0,613 х 31,3 = 600 Н / м.
- Іншы спосаб - выкарыстанне стандартаў хуткасці ветру ў розных геаграфічных раёнах. Напрыклад, па дадзеных Асацыяцыі электроннага бізнесу (EIA), большая частка ЗША ў рэгіёне А мае хуткасць ветру 38,7 м / с, але прыбярэжныя раёны знаходзяцца ў зоне В (44,7 м / с). ) або зона З (50 м / с).
Вызначце ключавы фактар.lw з'яўляецца важным каэфіцыентам і яго можна паглядзець з табліцы 16-K у UBC. Гэта мультыплікатар, які выкарыстоўваецца для разліку нагрузкі з улікам фактараў выкарыстання будынка. Калі будынак утрымлівае небяспечны матэрыял, крытычны каэфіцыент будзе вышэйшы, чым будынак агульнага карыстання.
- Разлікі для будынка са звычайным выкарыстаннем будуць мець каэфіцыент 1.
Разлічыце ветравую нагрузку. Выкарыстоўваючы значэнні, знойдзеныя вышэй, зараз вы можаце разлічыць нагрузку ветру, выкарыстоўваючы ўраўненне F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw . Падключыце значэнні да зменных і выканайце разлікі.
- Дапусцім, вы хочаце вылічыць ветравую нагрузку, якая дзейнічае на антэну даўжынёй 1 метр і дыяметрам 2 см, хуткасць ветру 31 м / с. Антэна размешчана на вяршыні будынка вышынёй 15 м у зоне з мясцовасцю кантактнага тыпу B.
- Пачніце з разліку прагназуемай плошчы. У гэтым выпадку, A = l x w = 1 м х 0,02 м = 0,02 м.
- Рашуча Се. Згодна з табліцай 16-G, выкарыстоўваючы вышыню 15 м і рэльеф кантакту тыпу B, мы можам паглядзець Се складае 0,84.
- Для кароткіх цыліндраў каэфіцыент супраціву добры Кв складае 0,8.
- Разлічыць Qs: Qs = 0,613 х V = 0,613 х 31,3 = 600 Н / м.
- Вызначце ключавы фактар. Гэта стандартны будынак павінен lw = 1.
- Замест раўнання: F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw = 0,02 х 0,84 х 0,8 х 600 х 1 = 8 Н.
- 8 Н - ветравая нагрузка, якая дзейнічае на антэну.
Парада
- Вы павінны ведаць, што хуткасць ветру змяняецца на рознай вышыні ад зямлі. Хуткасць ветру павялічваецца з ростам канструкцыі і чым бліжэй да зямлі, тым больш няўстойлівыя змены, бо на яе ўплываюць канструкцыі на зямлі.
- Памятайце, што менавіта гэтая хісткасць зменшыць дакладнасць разлікаў ветравой нагрузкі.
