محتوا

• مراحل
• مشاوره

باد نوعی هوا است که در جهت تقریباً افقی از فشار زیاد به فشار کم حرکت می کند. بادهای شدید می توانند صدمات زیادی وارد کنند زیرا سطح سازه را تحت فشار قرار می دهد. شدت این فشار را بار باد می نامند. تأثیر باد به اندازه و شکل ساختار بستگی دارد. بار باد پارامتر لازم برای توانایی طراحی ، ساخت ساختمانهایی با ایمنی و مقاومت بهتر در برابر باد و نصب اشیا on بر روی سقف ساختمان مانند آنتنها است.

مراحل

روش 1 از 3: بار باد را با استفاده از فرمول کلی محاسبه کنید

1. 

   فرمول کلی را تعیین کنید. فرمول محاسبه بار باد است F = A x P x Cd، داخل F نیروی باد یا بار باد است ، آ منطقه پیش بینی شده است ، پ فشار باد است ، و سی دی ضریب درگ است. این معادله برای تخمین بار باد بر روی یک جسم خاص مفید است ، اما الزامات کدهای ساختمان برای طراحی یک ساختمان جدید را برآورده نمی کند.

2. 

   
   
   منطقه پیش بینی شده را پیدا کنید آ. این منطقه از سطح دو بعدی است که باد می وزد. برای تجزیه و تحلیل دقیق تر ، باید محاسبه را برای هر طرف ساختمان تکرار کنید. به عنوان مثال ، اگر ضلع غربی ساختمان 20 متر است ، آن مقدار را جایگزین کنید آ برای محاسبه بار باد در ضلع غربی
   • فرمول مساحت به شکل سطح بستگی دارد. برای دیوارهای تخت از فرمول Area = length x ارتفاع استفاده کنید. مساحت سطح ستون را با فرمول مساحت = قطر x ارتفاع تقریبی کنید.
   • در سیستم SI ، شما باید اندازه گیری کنید آ در متر مربع (متر)
   • در اندازه گیری های شاهنشاهی ، شما نیاز به اندازه گیری دارید آ در فوت مربع (فوت)

3. 

   
   
   فشار باد را محاسبه کنید. فرمول ساده برای محاسبه فشار باد وزن P سلطنتی (پوند / فوت مربع) در آنجا وجود دارد V سرعت باد در مایل در ساعت (مایل در ساعت) است. برای یافتن فشار باد در سیستم SI (نیوتن / متر مربع) ، از سرعت استفاده می کنید و اندازه گیری می کنید V بر حسب متر در ثانیه
   • این فرمول از مجموعه استاندارد انجمن مهندسان عمران آمریکا گرفته شده است. عامل 0.00256 نتیجه محاسبه بر اساس مقادیر معمول چگالی هوا و شتاب گرانشی است.
   • مهندسان از فرمول دقیق تری برای در نظر گرفتن عواملی مانند زمین اطراف و نوع ساختمان استفاده می کنند. فرمول محاسبه را می توانید در مجموعه استاندارد ASCE 7-05 پیدا کنید یا از فرمول UBC زیر استفاده کنید.
   • اگر نمی دانید سرعت باد چیست ، بیشترین سرعت باد در منطقه را مطابق با استانداردهای انجمن تجارت الکترونیکی (EIA) بررسی کنید. به عنوان مثال ، بیشتر ایالات متحده در منطقه A با سرعت باد 38.7 متر بر ثانیه است ، اما مناطق ساحلی در منطقه B (44.7 متر بر ثانیه) یا منطقه C (50 متر در ثانیه) است.

4. 

   
   
   ضریب مقاومت جسم مورد بررسی را تعیین کنید. نیروی کشش نیرویی است که بر روی ساختمان وارد می شود و توسط شکل ساختمان ، زبری سطح و بسیاری از عوامل دیگر کنترل می شود. مهندسان اغلب مقاومت را مستقیماً از طریق آزمایش اندازه گیری می کنند ، اما اگر می خواهید تخمین بزنید می توانید ضریب درگ معمول را برای هندسه جسم جستجو کنید. مثلا:
   • ضریب درگ استاندارد برای سیلندرهای بلند 1.2 و برای سیلندرهای کوتاه 0.8 است. این عوامل در ستونهای نگهدارنده آنتن در بسیاری از ساختمانها اعمال می شود.
   • ضریب درگ استاندارد برای صفحات تخت مانند چهره های ساختمان برای ورق های تخت بلند 2.0 یا برای صفحات تخت کوتاه 1.4 است.
   • ضریب درگ هیچ واحدی ندارد.

5. 

   بار باد را محاسبه کنید. با استفاده از مقادیر موجود در بالا ، اکنون می توانید بار باد را با استفاده از یک معادله محاسبه کنید F = A x P x Cd.
6. فرض کنید می خواهید بار باد را روی آنتی که 1 متر طول و 2 سانتی متر قطر دارد و سرعت باد آن 31.3 متر بر ثانیه است ، محاسبه کنید.
   • با تخمین سطح پیش بینی شده شروع کنید. در این مورد،
   • فشار باد را محاسبه کنید:.
   • برای سیلندرهای کوتاه ، ضریب درگ 0.8 است.
   • به جای معادله:
   • 9،6 N بار باد است که بر روی آنتن وارد می شود.
   تبلیغات

روش 2 از 3: بار باد را با استفاده از فرمول انجمن تجارت الکترونیکی محاسبه کنید

1. 

   فرمول توسعه یافته توسط انجمن تجارت الکترونیکی را شناسایی کنید. فرمول محاسبه بار باد است F = A x P x Cd x Kz x Gh، داخل آ منطقه پیش بینی ، پ فشار باد است ، سی دی ضریب درگ است ، Kz ضریب قرار گرفتن در معرض است ، و GH ضریب پس زدن باد است. این فرمول بار باد چندین پارامتر اضافی را در نظر می گیرد و اغلب برای محاسبه بار باد وارد شده روی آنتن استفاده می شود.

2. 

   متغیرهای فرمول ها را بفهمید. برای استفاده موثر از این فرمول ، ابتدا باید معنی هر متغیر و واحد آن را درک کنید.
   • آ, پ و سی دی همان معنایی است که در فرمول تعمیم یافته دارد.
   • Kz ضریب نوردهی است و از ارتفاع از زمین تا نقطه میانی جسم محاسبه می شود. واحد Kz متر است
   • GH ضریب پس خوردن است و با ارتفاع کل جسم محاسبه می شود. واحد GH 1 / متر یا متر است

3. 

   منطقه پیش بینی شده را تعیین کنید. منطقه پیش بینی شده یک شی object به شکل و اندازه آن بستگی دارد. اگر باد بر روی یک دیوار صاف می وزد ، منطقه پیش بینی شده راحت تر از یک جسم دایره ای است. مساحت پیش بینی شده تقریباً با ناحیه ای که باد در معرض آن قرار دارد برابر خواهد بود. هیچ فرمولی برای محاسبه مساحت نمای وجود ندارد ، اما می توانید آن را با برخی محاسبات اساسی تخمین بزنید. واحد مساحت متر است.
   • برای دیوارهای مسطح از فرمول Area = length x عرض استفاده کنید و طول و عرض دیواره محل باد را اندازه بگیرید.
   • برای استوانه ها یا ستون ها ، می توانید مساحت را از نظر طول و عرض تخمین بزنید. در این حالت ، عرض قطر استوانه یا ستون است.

4. 

   فشار باد را محاسبه کنید. فشار باد طبق فرمول محاسبه می شود P = 0.613 x V، داخل V سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه (متر بر ثانیه) است. واحد فشار باد نیوتن بر متر مربع (N / m) است.
   • به عنوان مثال ، اگر سرعت باد 31.3 متر بر ثانیه باشد ، فشار باد 0.613 31 31.3 = 600 نیوتن بر متر است.
   • روش دیگر برای محاسبه فشار باد در یک سرعت خاص ، استفاده از استانداردهای سرعت باد در مناطق مختلف جغرافیایی است. به عنوان مثال ، طبق انجمن تجارت الکترونیکی (EIA) ، بیشتر ایالات متحده در منطقه A دارای سرعت باد 38.7 متر بر ثانیه هستند ، اما مناطق ساحلی در منطقه B هستند (44.7 متر در ثانیه). ) یا منطقه C (50 متر بر ثانیه).

5. 

   ضریب مقاومت جسم مورد بررسی را تعیین کنید. نیروی کشش نیروی وزش باد است که در جهت دمیدن جسم عمل می کند. ضریب درگ نشان دهنده مقاومت یک جسم در سیال است و به شکل ، اندازه و زبری جسم بستگی دارد.
   • ضریب درگ استاندارد برای سیلندرهای بلند 1.2 و برای سیلندرهای کوتاه 0.8 است که معمولاً برای پست های آنتن در بسیاری از ساختمان ها اعمال می شود.
   • ضریب درگ استاندارد برای صفحات تخت مانند چهره های ساختمان برای ورق های تخت بلند 2.0 یا برای صفحات تخت کوتاه 1.4 است.
   • تفاوت بین ضریب مقاومت صفحه صاف و استوانه تقریباً 0.6 است.
   • ضریب درگ هیچ واحدی ندارد.

6. 

   ضریب قرار گرفتن در معرض را محاسبه کنید Kz.Kz با فرمولی که در آن محاسبه می شود محاسبه می شود z ارتفاع از زمین تا نقطه میانی جسم است.
   • به عنوان مثال ، اگر آنتن دارید که 1 متر طول و 15 متر از زمین فاصله دارد ، z 14.5 متر خواهد بود
   • Kz = = = 0.8 متر

7. 

   ضریب پس زدن باد را محاسبه کنید GH. ضریب پس زدن باد با فرمول محاسبه می شود Gh = 0.65 + 0.6 /، داخل ح ارتفاع جسم است.
   • به عنوان مثال ، اگر آنتن دارید که 1 متر طول و 15 متر از زمین فاصله دارد ، Gh = 0.65 + 0.6 / = 0.65 + 0.6 / = 1.32 متر

8. 

   بار باد را محاسبه کنید. با استفاده از مقادیر موجود در بالا ، اکنون می توانید بار باد را با استفاده از یک معادله محاسبه کنید F = A x P x Cd x Kz x Gh. مقادیر را به متغیرها متصل کرده و محاسبات را انجام دهید.
   • فرض کنید می خواهید بار باد را روی آنتی که 1 متر طول و 2 سانتی متر قطر دارد و سرعت باد آن 31.3 متر بر ثانیه است ، محاسبه کنید. آنتن در بالای یک ساختمان با ارتفاع 15 متر واقع شده است.
   • با محاسبه مساحت پیش بینی شده شروع کنید. در این مورد، A = l x w = 1 متر x 0.02 متر = 0.02 متر
   • فشار باد را محاسبه کنید: P = 0.613 x V = 0.613 x 31.3 = 600 N / m.
   • برای سیلندرهای کوتاه ، ضریب درگ 0.8 است.
   • ضریب قرار گرفتن در معرض را محاسبه کنید: Kz = = = 0.8 متر
   • ضریب پس زدن باد را محاسبه کنید: Gh = 0.65 + 0.60 / = 0.65 + 0.60 / = 1.32 متر
   • به جای معادله: F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0.02 x 600 x 0.8 x 0.8 x 1.32 = 10 N.
   • 10 N بار باد است که بر روی آنتن وارد می شود.
   تبلیغات

روش 3 از 3: بار باد را با فرمول مجموعه استاندارد UBC-97 (کد ساختمان یکنواخت) محاسبه کنید

1. 

   فرمول UBC-97 را تعیین کنید. این فرمول در سال 1997 در استاندارد UBC (کد ساختمان یکنواخت) برای محاسبه بار باد ساخته شده است. فرمول این است F = A x P، داخل آ منطقه پیش بینی شده است و پ فشار باد؛ اما این فرمول روش دیگری برای محاسبه فشار باد دارد.
   • فشار باد (N / m) با فرمول محاسبه می شود P = Ce x Cq x Qs x Iw، داخل Ce عامل ترکیبی از ارتفاع ، قرار گرفتن در معرض و پس زدن باد است ، مربع ضریب فشار است (معادل ضریب درگ در دو معادله بالا) ، پرسش فشار راکد باد است ، و lw عامل مهم است. همه این مقادیر را می توان از جداول مربوطه محاسبه یا جستجو کرد.

2. 

   منطقه پیش بینی شده را تعیین کنید. منطقه پیش بینی شده یک شی object به شکل و اندازه آن بستگی دارد. اگر باد بر روی یک دیوار صاف می وزد ، منطقه پیش بینی شده راحت تر از یک جسم دایره ای است. مساحت پیش بینی شده تقریباً با ناحیه ای که باد در معرض آن قرار دارد برابر خواهد بود. هیچ فرمولی برای محاسبه مساحت نمای وجود ندارد ، اما می توانید آن را با برخی محاسبات اساسی تخمین بزنید. واحد مساحت متر است.
   • برای دیوارهای مسطح از فرمول Area = length x عرض استفاده کنید و طول و عرض دیواره محل باد را اندازه بگیرید.
   • برای استوانه ها یا ستون ها ، می توانید مساحت را از نظر طول و عرض تخمین بزنید. در این حالت ، عرض قطر استوانه یا ستون است.

3. 

   مشخص Ce، ضریب ترکیبی ارتفاع ، قرار گرفتن در معرض و پس زدن باد. این مقدار از جدول 16-G در UBC جستجو شده است و سه نوع قرار گرفتن در معرض مربوط به زمین را با ارتفاع و مقادیر در نظر گرفته است. Ce برای هر مدل
   • "نوع قرار گرفتن در معرض B ، زمینی با خانه ها ، درختان یا ناهمواری های دیگر است که حداقل 20٪ از مناطق اطراف آن را پوشانده و از 1.6 کیلومتر یا بیشتر از محل مورد نظر کشیده شده است."
   • "نوع تماس C صاف است و به طور کلی تهویه خوبی دارد و 0.8 کیلومتر یا بیشتر از محل مورد نظر کشیده شده است."
   • "نوع قرار گرفتن در معرض D ، زمینی است که به شدت تحت تأثیر قرار گرفته و دارای سرعت متوسط ​​باد 129 کیلومتر در ساعت یا بالاتر و نوع زمین مسطح و بدون انسداد است که توسط آبهای بزرگ احاطه شده است."

4. 

   ضریب فشار جسم مورد بررسی را تعیین کنید. ضریب فشار مربع مشابه ضریب درگ است سی دی. نیروی کشش نیروی وزش باد است که در جهت دمیدن جسم عمل می کند. ضریب درگ نشان دهنده مقاومت یک جسم در سیال است و به شکل ، اندازه و زبری جسم بستگی دارد.
   • ضریب درگ استاندارد برای سیلندرهای بلند 1.2 و برای سیلندرهای کوتاه 0.8 است که معمولاً برای پست های آنتن در بسیاری از ساختمان ها اعمال می شود.
   • ضریب درگ استاندارد برای صفحات تخت مانند چهره های ساختمان برای ورق های تخت بلند 2.0 یا برای صفحات تخت کوتاه 1.4 است.
   • تفاوت بین ضریب مقاومت صفحه صاف و استوانه تقریباً 0.6 است.
   • ضریب درگ هیچ واحدی ندارد.

5. 

   فشار راکد باد را تعیین کنید.پرسش فشار باد راکد است و به طور مشابه محاسبه فشار باد در معادلات قبلی محاسبه می شود: Qs = 0.613 x V، داخل V سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه (متر بر ثانیه) است.
   • به عنوان مثال ، اگر سرعت باد 31 متر بر ثانیه باشد ، فشار راکد باد 0.613 x V = 0.613 x 31.3 = 600 N / m است.
   • روش دیگر استفاده از استانداردهای سرعت باد در مناطق مختلف جغرافیایی است. به عنوان مثال ، طبق انجمن تجارت الکترونیکی (EIA) ، بیشتر ایالات متحده در منطقه A دارای سرعت باد 38.7 متر بر ثانیه هستند ، اما مناطق ساحلی در منطقه B هستند (44.7 متر در ثانیه). ) یا منطقه C (50 متر بر ثانیه).

6. 

   عامل اصلی را تعیین کنید.lw ضریب مهمی است و می توان آن را از جدول 16-K در UBC جستجو کرد. این یک ضریب چند برابر است که برای محاسبه بار برای در نظر گرفتن فاکتورهای استفاده از ساختمان استفاده می شود. اگر یک ساختمان حاوی مواد خطرناک باشد ، عامل حیاتی بالاتر از یک ساختمان برای استفاده عمومی خواهد بود.
   • محاسبات برای یک ساختمان با کاربری استاندارد ضریب 1 خواهد داشت.

7. 

   بار باد را محاسبه کنید. با استفاده از مقادیر موجود در بالا ، اکنون می توانید بار باد را با استفاده از یک معادله محاسبه کنید F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw . مقادیر را به متغیرها متصل کرده و محاسبات را انجام دهید.
   • فرض کنید می خواهید بار باد را روی یک آنتن به طول 1 متر و قطر 2 سانتی متر ، 31 متر بر ثانیه سرعت باد محاسبه کنید. آنتن در بالای یک ساختمان با ارتفاع 15 متر در منطقه ای با سطح تماس نوع B قرار گرفته است.
   • با محاسبه مساحت پیش بینی شده شروع کنید. در این مورد، A = l x w = 1 متر x 0.02 متر = 0.02 متر
   • مشخص Ce. با توجه به جدول 16-G ، با استفاده از ارتفاع 15 متر و توپوگرافی از نوع تماس B ، می توانیم به بالا نگاه کنیم Ce 0.84 است.
   • برای سیلندرهای کوتاه ضریب درگ مناسب است مربع 0.8 است.
   • محاسبه پرسش: Qs = 0.613 x V = 0.613 x 31.3 = 600 N / m.
   • عامل اصلی را تعیین کنید. این یک ساختمان استاندارد است lw = 1.
   • به جای معادله: F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw = 0.02 x 0.84 x 0.8 x 600 x 1 = 8 N.
   • 8 N بار باد است که بر روی آنتن وارد می شود.
   تبلیغات

مشاوره

• باید بدانید که سرعت باد در ارتفاعات مختلف از سطح زمین تغییر می کند. سرعت باد با ارتفاع سازه و نزدیکتر به زمین افزایش می یابد ، تغییر نامنظم تری ایجاد می شود ، زیرا تحت تأثیر سازه های زمین است.
• به یاد داشته باشید این تغییرات نامنظم است که باعث می شود دقت محاسبات بار باد کاهش یابد.