Instrucțiuni gratuite pas cu pas 
Formeln för beräkning av arean beror på planets form. För en platt vägg använder du formeln area = längd x höjd. Ungefärlig arean av ytan på en kolumn med area = diameter x höjd. Följande gäller för SI-beräkningar: a är i kvadratmeter (m). För kejserliga beräkningar, a är i kvadratfot (ft). 
Denna formel är baserad på standarden från American Society of Civil Engineers. Koefficienten 0,00256 är resultatet av en beräkning baserad på typiska värden för luftens densitet och gravitationsacceleration. Ingenjörer använder en mer exakt formel för att ta hänsyn till faktorer som den omgivande terrängen och typ av konstruktion. Du kan slå upp formeln med ASCE-koden 7-05, eller . Om du inte är säker på vindhastigheten kan du slå upp den i ditt område med hjälp av Electronic Industries Association (EIA) standard. Till exempel är det mesta av USA i zon A med 86,6 mph vindar, men kustområden kan vara i zon B (100 mph) eller zon C (111,8 mph). 
Standardmotståndskoefficienten för en lång cylinderpipa är 1,2 och för en kort cylinder 0,8. Dessa gäller för antennrör som de på många byggnader. Standardkoefficienten för en plan yta som fronten på en byggnad är 2,0 för en lång plan yta eller 1,4 för en kortare plan yta. Luftmotståndskoefficienten har inga enheter. 
Börja med att uppskatta det projicerade området. I detta fall, 
Beräkna vindtrycket: 
. För en kort cylinder är luftmotståndskoefficienten 0,8. Ersätt detta i ekvationen: 
Så vindbelastningen på antennen är 1,25 lbs. 
a, sid och CD är samma variabler som används i den allmänna ekvationen. kz är exponeringskoefficienten och beräknas från höjden från marken till objektets mitt. Enheten för kz är antalet fot. gh är svarsfaktorn för vindbyar och beräknas med hänsyn till objektets fulla höjd. Enheterna av gh är 1/fot eller fot. 
För en platt vägg, använd formeln area = längd x bredd, och mät längden och bredden på väggen vinden träffar. För ett rör eller kolumn kan du också uppskatta arean med hjälp av dess längd och bredd. I detta fall är bredden diametern på röret eller kolonnen. 
Till exempel, om vindhastigheten är 70 mph, är vindtrycket 0,00256 x 70 = 12,5 psf. Ett alternativ till att beräkna vindtrycket vid en given vindhastighet är att använda standarden för olika vindzoner. Till exempel, enligt Electronic Industries Association (EIA), är det mesta av USA i zon A med 86,6 mph vindar, men kustområden kan vara i zon B (100 mph) eller zon C (111).8 km/h) liggandes. 
Standardmotståndskoefficienten för en lång cylinderpipa är 1,2 och för en kort cylinder 0,8. Dessa gäller för antennrör som de på många byggnader. Standardkoefficienten för en plan yta som fronten på en byggnad är 2,0 för en lång plan yta eller 1,4 för en kortare plan yta. Skillnaden mellan luftmotståndskoefficienten för platta och cylindriska föremål är cirka 0,6. Luftmotståndskoefficienten har inga enheter. 
Om du till exempel har en antenn som är 3 fot lång och 48 fot från marken, z lika med 46,5 fot. Kz = [z/33] = [46,5/33] = 1.1 fot. 
Till exempel, om du har en 3 fots antenn på en höjd av 48 fot från marken, då: Gh = 0,65 + 0,60/[(h/33)] = 0,65 + 0,60/(51/33) = 1,22 fot. 
Låt oss till exempel säga att du vill bestämma vindbelastningen på en antenn som är 3 fot lång med en diameter på 0,5 tum, i en vindby på 70 mph. Antennen är placerad ovanpå en 48 fot hög byggnad. Börja beräkna den projicerade arean. I detta fall A = l x b = 3 fot x (0,5 tum x (1 fot/12 tum)) = 0,125 fot. Beräkna vindtrycket: P = 0,00256 x V = 0,00256 x 70 = 12,5 psf. För en kort cylinder är luftmotståndskoefficienten 0,8. Beräkna exponeringskoefficienten: Kz = [z/33] = [46,5/33] = 1,1 fot. Beräkna Gust Response Factor: Gh =0,65+0,60/[(h/33)] =0,65+0,60/(51/33) = 1,22 fot Ersätter i ekvationen: F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0,125 x 12,5 x 0,8 x 1,1 x 1,22 = 1,68 lbs. Vindbelastningen på antennen är 1,68 lbs. 
För en platt vägg använder du formeln area = längd x bredd, antar längden och bredden på planet där vinden träffar det. För ett rör eller kolumn kan du uppskatta arean med hjälp av dess längd och bredd. I detta fall är bredden diametern på röret eller kolonnen. 
"Exponering B är en plats med byggnader, träd eller andra ytojämnheter som täcker minst 20 procent av det omgivande området och sträcker sig 1,6 kilometer eller mer från platsen". "Exponering C är platt terräng och mestadels öppen, 0,8 km eller mer runt platsen". "Exponering D är den svåraste, med standardvindhastigheter på 129 km/h eller mer och terräng som är platt och fri, vänd mot stora vattendrag". 
Standardmotståndskoefficienten för en lång cylinderpipa är 1,2 och för en kort cylinder 0,8. Det gäller antennrör som de på många byggnader. Standardkoefficienten för en plan yta som fronten på en byggnad är 2,0 för en lång plan yta eller 1,4 för en kortare plan yta. Skillnaden mellan luftmotståndskoefficienten för en plan yta och en cylinder är cirka 0,6. Luftmotståndskoefficienten har inga enheter. 
Till exempel, om vindhastigheten är 70 mph, kommer vindtrycksstagnationen att vara 0,00256 x 70 = 12,5 psf. Ett alternativ till denna beräkning är att använda standarden för olika vindzoner. Till exempel, enligt Electronic Industries Association (EIA), är det mesta av USA i zon A med 86,6 mph vindar, men kustområden kan vara i zon B (100 mph) eller zon C (111).8 km/h) liggandes 
Beräkningar för byggnader med standardanvändning har en viktighetsfaktor på ett. 
Låt oss till exempel säga att du vill bestämma vindbelastningen på en 3-fots antenn med en diameter på 0,5 tum i en vindby på 70 mph. Antennen är placerad ovanpå en 48 fot hög byggnad, i ett område med `exponering B` terräng. Börja med att beräkna den projicerade arean. I detta fall: A = l x b = 3 fot x (0,5 tum x (1 fot/12 tum)) = 0,125 fot. Bestämma Ce. Baserat på tabell 16-G och antar höjden 48 fot och en "exponering B" terräng, Ce 0,84. För en kort cylinder är luftmotståndskoefficienten cq lika med 0,8. Beräkna Fs: Qs = 0,00256 x V = 0,00256 x 70 = 12,5 psf. Bestäm viktighetsfaktorn. Detta är en standardbyggnad, det är därför i W är 1. Ersätter i ekvationen: F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw = 0,125 x 0,84 x 0,8 x 12,5 x 1= 1,05 lbs. Så vindbelastningen på antennen är 1,05 lbs.
Beräkna vindlast
Vind är en luftmassa som rör sig mestadels i horisontell riktning från ett högtrycksområde till ett lågtrycksområde. Starka vindar kan vara mycket destruktiva eftersom de skapar tryck mot ytan av en struktur. Intensiteten av detta tryck är vindbelastningen. Vindens effekt beror på strukturens storlek och form. Vindlastberäkning är nödvändig för design och konstruktion av byggnader för säkrare, mer vindbeständiga byggnader och placering av föremål som antenner ovanpå byggnader.
Steg
Metod 1 av 3: Beräkna vindlast med en generell formel
1. Definiera den allmänna formeln. Den allmänna formeln för vindlast är F = A x P x Cd, varigenom f kraften eller vindbelastningen är, a det projicerade området av objektet, sid är vindtrycket och CD luftmotståndskoefficienten. Denna ekvation är användbar för att uppskatta vindbelastningen på ett visst objekt, men uppfyller inte byggstandarder för planering av nya byggprojekt.
2. Bestäm det projicerade området a. Detta är området av det tvådimensionella planet som vinden träffar. För en fullständig analys, upprepa beräkningen för varje sida av byggnaden. Till exempel, om en byggnad har en västlig sida med en yta på 20m, använder du det värdet för a vid beräkning av vindlasten på det västra planet.
3. Beräkna vindtrycket. Den enkla formeln för vindtrycket P i imperialistiska enheter (pund per kvadratfot) är 
, varigenom V vindhastigheten är i miles per hour (mph). För att hitta vindtrycket i SI-enheter (Newton per kvadratmeter), använd 
, och mäta dig V i meter per sekund.
, varigenom V vindhastigheten är i miles per hour (mph). För att hitta vindtrycket i SI-enheter (Newton per kvadratmeter), använd , och mäta dig V i meter per sekund.4. Bestäm dragkoefficienten för objektet i fråga. Luftmotståndskoefficienten är den kraft som luften utövar på en byggnad, påverkad av byggnadens form, ytans grovhet och en rad andra faktorer. Ingenjörer mäter vanligtvis luftmotståndskoefficienten direkt med hjälp av experiment, men för en grov uppskattning kan du slå upp typiska motståndskoefficienter för en viss form du vill mäta. Till exempel:
5. Beräkna vindbelastningen. Med hjälp av värdena som bestämts ovan kan du nu beräkna vindbelastningen med ekvationen F = A x P x Cd.
6. Till exempel: låt oss säga att du vill bestämma vindbelastningen på en antenn som är 3 fot hög med en diameter på 0,5 tum i en vindby på 70 mph.
.Metod 2 av 3: Beräkna vindlasten med hjälp av Electronic Industries Associations formel
1. Definiera formeln som utvecklats av Electronic Industries Association. Formeln för vindlast är F = A x P x Cd x Kz x Gh varigenom a det projicerade området är, sid vindtrycket, CD luftmotståndskoefficienten, kz exponeringskoefficienten och gh svarsfaktorn för en vindpust. Denna formel har ytterligare några parametrar som tas med i beräkningen för att bestämma vindbelastningen. Denna formel används vanligtvis för att beräkna vindbelastningen på antenner.
2. Förstå ekvationens variabler. För att använda en ekvation korrekt måste du först förstå vad varje variabel är och vad dess enheter är.
3. Bestäm det projicerade området. Det projicerade området för ditt objekt beror på dess form och storlek. Om vinden träffar en plan vägg är den projicerade ytan lättare att beräkna än om objektet är avrundat. Den projicerade ytan kommer att vara en approximation av ytan som vinden kommer i kontakt med. Det finns inte en övergripande formel för att beräkna den projicerade arean, men du kan uppskatta den med några enkla beräkningar. Enheten för området är ft.
4. Beräkna vindtrycket. Vindtrycket ges av ekvationen P = 0,00256 x V, varigenom V vindens hastighet är i miles per timme (mph). Enheten för vindlast är pund per kvadratfot (psf).
5. Bestäm dragkoefficienten för objektet i fråga. Motståndskoefficienten är nettokraften i flödesriktningen på grund av tryck på ett föremåls yta. Motståndskoefficienten representerar motståndet ett föremål upplever i en vätska och beror på ett föremåls form, storlek och grovhet.
6. Beräkna exponeringskoefficienten, kz.kz beräknas enligt formeln [z/33], varigenom z höjden är från marken till mitten av föremålet.
7. Beräkna vindbyssvarsfaktorn gh. Vindbyars responsfaktor beräknas med hjälp av ekvationen Gh = 0,65 + 0,60/[(h/33)] varigenom h är objektets höjd.
8. Beräkna vindbelastningen. Med hjälp av värdena som bestämts ovan kan du nu beräkna vindbelastningen med ekvationen F = A x P x Cd x Kz x Gh. Fyll i alla dina variabler och utför beräkningen.
Metod 3 av 3: Beräkna vindbelastningen med formeln Uniform Building Code (UBC) `97
1. Definiera UBC `97-formeln. Denna formel utvecklades 1997 som en del av Uniform Building Code (UBC) för beräkning av vindbelastningen. Formeln är F = A x P, varigenom a det projicerade området och sid vindtrycket är; denna formel har dock en alternativ beräkning för vindlasten.
- Vindtrycket (PSF) beräknas som P = Ce x Cq x Qs x Iw, varigenom Ce den kombinerade höjd-, exponerings- och vindsvarsfaktorn är, cq en tryckkoefficient (lika med luftmotståndskoefficienten i de två föregående ekvationerna), Fs är vindstagnationstryck, och i W betydelsefaktorn. Alla dessa värden kan beräknas eller erhållas från lämpliga tabeller.
2. Bestäm det projicerade området. Det projicerade området för ditt objekt beror på dess form och storlek. Om vinden träffar en plan vägg är den projicerade ytan lättare att beräkna än om objektet är avrundat. En projicerad yta kommer att vara en approximation av ytan som vinden kommer i kontakt med. Det finns ingen separat formel för att beräkna den projicerade arean, men du kan uppskatta den med några enkla beräkningar. Areanheten är m.
3. Bestämma Ce, den kombinerade höjden, exponeringen och svarsfaktorn för vindbyar. Detta värde valdes utifrån UBC:s Tabell 16-G och tar hänsyn till tre terrängpositioner med olika höjder och Ce värden för varje.
4. Bestäm tryckkoefficienten för objektet i fråga. Tryckkoefficienten, cq, är samma som luftmotståndskoefficienten (CD). Motstånd är nettokraften i flödesriktningen på grund av trycket på ett föremåls yta. Motståndskoefficienten representerar ett föremåls motstånd genom en vätska och beror på ett föremåls form, storlek och grovhet.
5. Bestäm vindtrycksstagnationen.Fs är stagnationen av vindtrycket och ekvivalent med vindtrycksberäkningen från de föregående ekvationerna: Qs = 0,00256 x V, varigenom V vindhastigheten är i miles per hour (mph).
6. Bestäm viktighetsfaktorn.i W är viktighetsfaktorn och kan bestämmas med hjälp av tabell 16-K i UBC. Det är en multiplikation som används i lastberäkningen som tar hänsyn till byggnadens användning. Om en byggnad innehåller farliga material blir betydelsefaktorn högre än för en traditionell byggnad.
7. Beräkna vindbelastningen. Med hjälp av värdena som bestämts ovan kan du nu beräkna vindbelastningen med ekvationen F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw. Byt ut alla dina variabler och räkna ut ekvationen.
Tips
- Vet att vindhastigheten varierar på olika höjder. Vindhastigheten ökar med strukturell höjd och närmare marken är mest oförutsägbar eftersom den påverkas av interaktionen med saker på marken.
- Var medveten om att denna oförutsägbarhet kan göra det svårt att göra exakta vindberäkningar.
Оцените, пожалуйста статью
