İçerik
Bir rüzgar yükü, rüzgârın bir yapıya uyguladığı kuvvetin yoğunluğunu belirtir. Rüzgar yüklerini rüzgar hızından hesaplamak için basit bir formül kullanabilseniz de, bina tasarımcıları, mühendisler ve inşaatçılar, yapılarının yüksek bir rüzgarda havaya uçmamasını sağlamak için birçok ek hesaplama yapmalıdır.
Rüzgar basıncı
Aşağıdaki formülü kullanarak yapının 1 fit-1 fit bölümü üzerindeki basınç hakkında genel bir fikir edinebilirsiniz: fit kare başına rüzgar basıncı = 0.00256 x rüzgar hızının karesi. Örneğin, saatte 40 mil (mil) rüzgar hızı, bir metre kare başına (0,00256 x (40) ^ 2) = 4,096 pound (psf) basınç oluşturur. Bu formüle göre, 25.6 psf'lik bir rüzgar basıncına dayanmak için 100 mil rüzgarlara dayanacak bir yapı inşa edilmelidir. Birçok web sitesi standart yapılar üzerindeki rüzgar basınçlarını belirlemek için çok faktörlü çevrimiçi hesap makineleri sunar.
Sürükle Katsayısı
Rüzgar basıncını rüzgar yüküne çevirmek, rüzgar direncini ölçen sürükleme katsayısını (Cd) belirleyen yapının şeklini dikkate almalıdır. Mühendisler farklı şekiller için standart Cd değerleri hesapladı. Örneğin, düz bir yüzeyde bir Cd 2.0, oysa uzun bir silindirin Cd'si 1.2'dir. Cd, birimi olmayan saf bir sayıdır. Karmaşık şekiller Cd değerlerini belirlemek için dikkatli bir analiz ve test gerektirir. Örneğin, otomobil üreticileri bir aracın Cd'sini bulmak için rüzgar tünellerini kullanır.
Yük bir güçtür
Basınç ve sürtünme verileri ile donanmış, aşağıdaki formülü kullanarak rüzgar yükünü bulabilirsiniz: force = alan x basınç x Cd. Bir yapının düz kesit örneğini kullanarak, alan - veya uzunluk x genişlik - 1 metre kare olarak ayarlanabilir, bu da 100 mph rüzgar için 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf rüzgar yüküne neden olur. 10 metreye 12 metrelik bir duvar 120 metre karelik bir alan olduğunu iddia eder, bu 120 x 51,2 = 6,144 psf 100 mph rüzgar yüküne dayanması gerektiği anlamına gelir. Gerçek dünyada, mühendisler daha karmaşık ve ek değişkenler içeren formüller kullanır.
Diğer Değişkenler
Mühendisler, rüzgar hızının yerden yüksekliğe, atmosfer basıncına, araziye, sıcaklığa, buz oluşumuna, yağışların ve diğer değişkenlerin etkisine bağlı olarak değişebilir. Farklı otoriteler, seçilen otoriteye bağlı olarak farklı sonuçlar verebilecek çelişen Cd değerleri yayınlar. Mühendisler normal olarak yapıları “aşırı inşa eder”, böylece yapılardaki öngörülen azami rüzgar hızının üzerindeki rüzgar yüklerine dayanabiliyorlar. Bir yapıya yandan, arkadan, yukarıdan veya aşağıdan esen rüzgarlar için farklı yükler uygulanır.