Sisu
Tuulekoormus tähistab jõu tugevust, mida tuul konstruktsioonile rakendab. Kuigi tuulekoormuse arvutamisel tuulekiiruse järgi saate kasutada lihtsat valemit, peavad hoonete projekteerijad, insenerid ja konstruktorid sisaldama palju täiendavaid arvutusi, et tagada nende konstruktsioonide puhumine tugevas tuules.
Tuule rõhk
Üldise ettekujutuse rõhust konstruktsiooni 1-suu-1-jala ristlõikes saate järgmise valemi abil: tuule rõhk ruutjala kohta = 0,00256 x tuule kiiruse ruut. Näiteks 40-miili tunnis (mph) tuulekiirus loob rõhu (0,00256 x (40) ^ 2) = 4,096 naela ruutjala kohta (psf). Selle valemi kohaselt tuleb ehitada struktuur, mis on ette nähtud 100 miili / h tuulele vastu pidamiseks, kui tuule rõhk on 25,6 psf. Mitmed veebisaidid pakuvad mitmefaktorilisi veebikalkulaatoreid standardkonstruktsioonide tuule rõhu määramiseks.
Lohistamiskoefitsient
Tuule rõhu muutmisel tuulekoormuseks tuleb arvestada konstruktsiooni kujuga, mis määrab selle takistuse koefitsiendi (Cd), mis on tuuletakistuse mõõt. Insenerid on välja töötanud erinevate kujundite standardsed Cd-väärtused. Näiteks tasasel pinnal on Cd 2,0, samas kui pika silindri Cd on 1,2. Cd on puhas arv, millel pole ühikuid. Keerulised kujud vajavad nende Cd väärtuste määramiseks hoolikat analüüsi ja testimist. Näiteks kasutavad autotootjad sõiduki CD leidmiseks tuuletunnelit.
Koormus on jõud
Rõhu ja tõmbeandmetega relvastatud tuulekoormus leitakse järgmise valemi abil: jõud = pindala x rõhk x Cd. Kasutades konstruktsiooni tasase sektsiooni näidet, saab ala - või pikkuse x laiuse - seada 1 ruutjalga, mille tulemuseks on tuulekoormus 100 mph tuule korral 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf. 10-jalamise – 12-jalase seina pindala on 120 ruutjalga, mis tähendab, et see peaks vastu pidama 100 km / h tuulekoormusele 120 x 51,2 = 6144 psf. Päris maailmas kasutavad insenerid keerukamaid valemeid, mis sisaldavad täiendavaid muutujaid.
Muud muutujad
Insenerid peavad arvestama asjaoluga, et tuule kiirus võib varieeruda sõltuvalt kõrgusest maapinnast, õhurõhust, maastikust, temperatuurist, jää tekkimisest, tuuleiilide ja muude muutujate mõjust. Erinevad asutused avaldavad vastuolulisi Cd-väärtusi, mis võivad sõltuvalt valitud asutusest anda erinevaid tulemusi. Insenerid ehitavad konstruktsioone tavaliselt üle, nii et nad suudavad taluda tuulekoormust, mis ületab ehitise asukohas eeldatava maksimaalse tuulekiiruse. Tuulel, mis puhub konstruktsioonil küljelt, taha, ülevalt või alt, on erinevad koormused.