İçerik
Rüzgarın gücü hafife alınamaz. Kuvvet olarak rüzgar, uçurtmayı kaldıran hafif bir meltemden tavandan yırtılan kasırgaya kadar değişir. Işık direkleri ve benzeri ortak, gündelik yapılar bile rüzgarın kuvvetine dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Bununla birlikte, rüzgar yüklerinden etkilenen tahmini alanı hesaplamak zor değildir.
Rüzgar Yükü Formülü
Rüzgar yükünü hesaplamak için formül, en basit haliyle, rüzgar yükü kuvveti, öngörülen alan çarpma süreleri katsayısı rüzgar basıncı sürelerine eşittir. Matematiksel olarak formül F = PAC olarak yazılmıştır.d. Rüzgar yüklerini etkileyen ek faktörler arasında rüzgar rüzgarı, yapıların yükseklikleri ve araziyi çevreleyen yapılar bulunur. Ayrıca, yapısal detaylar rüzgarı yakalayabilir.
Öngörülen Alan Tanımı
Yansıtılan alan, rüzgara dik olan yüzey alanı anlamına gelir. Mühendisler rüzgar kuvvetini hesaplamak için öngörülen maksimum alanı kullanmayı seçebilirler.
Rüzgâra bakan bir düzlem yüzeyinin öngörülen alanını hesaplamak, üç boyutlu şeklinin iki boyutlu bir yüzey olarak düşünülmesini gerektirir. Standart bir duvarın doğrudan rüzgara bakan düz yüzeyi kare veya dikdörtgen bir yüzey gösterecektir. Bir koninin tahmini alanı üçgen veya daire şeklinde olabilir. Bir kürenin öngörülen alanı daima bir daire şeklinde ortaya çıkacaktır.
Öngörülen Alan Hesaplamaları
Bir Meydanın Tahmini Alanı
Rüzgârın kare veya dikdörtgen bir yapıya vurduğu alan, yapının rüzgârın oryantasyonuna bağlıdır. Rüzgar, kare veya dikdörtgen bir yüzeye dik yönde çarpıyorsa, alan hesaplaması alan uzunluk uzunluk genişliğine eşittir (A = LH). 20 fit uzunluğunda ve 10 fit yüksekliğinde bir duvar için, yansıtılan alan 20 × 10 veya 200 fit kareye eşittir.
Bununla birlikte, dikdörtgen bir yapının en büyük genişliği, bitişik köşeler arasındaki mesafe değil bir köşeden diğer köşeye olan mesafe olacaktır. Örneğin, 10 metre genişliğinde 12 metre uzunluğunda ve 10 metre boyunda olan bir bina düşünün. Rüzgar bir kenara dik vurursa, bir duvarın öngörülen alanı 10 x 10 veya 100 metre kare iken diğer duvarın yansıtılan alanı 12 x 10 veya 120 metre kare olacaktır.
Eğer rüzgar bir köşeye dik vurursa, yansıtılan alanın uzunluğu Pisagor Teoremine göre hesaplanabilir (a2+ b2 = c2). Karşı köşeler (L) arasındaki mesafe 10 olur2+122= L2veya 100 + 144 = L2= 244 fit. Ardından, L = √244 = 15.6 fit. Yansıtılan alan daha sonra L x H, 15,6 x 10 = 156 fit kare olur.
Bir Kürenin Tahmini Alanı
Doğrudan bir küreye bakıldığında, bir kürenin iki boyutlu görünümü veya yansıtılan ön alanı bir dairedir. Yansıtılan daireler, kürenin çapına eşittir.
Bu nedenle, öngörülen alan hesaplaması bir daire için alan formülünü kullanır: alan, pi çarpım yarıçapı yarıçapına eşittir veya A = πr2. Kürenin çapı 20 feet ise, yarıçap 20 ÷ 2 = 10 olacak ve yansıtılan alan A = π × 10 olacaktır.2≈3.14 × 100 = 314 ayak kare.
Bir Koninin Tahmini Alanı
Bir koni üzerindeki rüzgar yükü, koninin yönüne bağlıdır. Koni tabanının üzerine oturduğunda koninin yansıtılan alanı bir üçgen olacaktır. Üçgen için alan formülü, taban katlarının yüksekliği yarım katıdır (B × H ÷ 2), taban boyunca uzunluk ve koni ucunun yüksekliğinin bilinmesi gerekir. Yapı taban boyunca 10 fit ve 15 fit yüksekse, yansıtılan alan hesaplaması 10 × 15 ÷ 2 = 150 ÷ 2 = 75 metre kare olur.
Bununla birlikte, koni, taban veya uç doğrudan rüzgâra dönük olacak şekilde dengelenmişse, yansıtılan alan, taban boyunca mesafeye eşit bir çapa sahip bir daire olacaktır. Bir daire formülü için alan daha sonra uygulanacaktır.
Eğer koni, rüzgâr tarafa dik olarak vuracak şekilde uzanırsa (tabana paralel), koninin yansıtılan alanı, koninin tabanına oturduğu zamankiyle aynı üçgen şeklinde olacaktır. Öngörülen alanı hesaplamak için üçgen formülün alanı kullanılacaktır.