풍하중 계산 - 팁

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단계
조언

바람은 고압에서 저압으로 거의 수평 방향으로 움직이는 공기의 흐름입니다. 강한 바람은 구조물 표면에 압력을 가하여 큰 피해를 입힐 수 있습니다. 이 압력의 강도를 풍하중이라고합니다. 바람의 영향은 구조물의 크기와 모양에 따라 다릅니다. 풍하중은 더 나은 안전성과 내 풍성을 갖춘 건물을 설계하고 건설하고 안테나와 같은 건물 지붕에 물체를 설치하는 데 필요한 매개 변수입니다.

단계

3 가지 방법 중 1 : 일반 공식을 사용하여 풍하중 계산

일반화 된 공식을 결정하십시오. 풍하중 계산 공식은 다음과 같습니다. F = A x P x Cd, 내부 에프 풍력 또는 풍하중, ㅏ 투영 된 영역입니다. 피 풍압이고 CD 항력 계수입니다. 이 방정식은 주어진 객체에 대한 풍하중을 추정하는 데 유용하지만 새 건물 설계를위한 건축 규정 요구 사항을 충족하지 않습니다.
투영 된 영역 찾기 ㅏ. 이것은 바람이 불고있는 2 차원 표면의 면적입니다. 보다 정확한 분석을 위해 건물의 각면에 대해 계산을 반복해야합니다. 예를 들어 건물의 서쪽이 20m이면 해당 값을 바꿉니다. ㅏ 서쪽의 풍하중을 계산합니다.
- 면적 공식은 표면의 모양에 따라 다릅니다. 평평한 벽의 경우 면적 = 길이 x 높이 공식을 사용합니다. 면적 = 지름 x 높이 공식을 사용하여 기둥 표면적을 대략적으로 계산합니다.
- SI 시스템에서는 다음을 측정해야합니다. ㅏ 평방 미터 (m).
- 영국식 측정에서는 다음을 측정해야합니다. ㅏ 평방 피트 (ft) 단위입니다.
풍압을 계산하십시오. 영국식 P- 가중 풍압 (파운드 / 평방 피트)을 계산하는 간단한 공식은 다음과 같습니다. V 풍속은 시속 마일 (mph)입니다. SI 시스템 (Newton / square meter)에서 풍압을 찾으려면 사용하고 속도를 측정합니다. V 초당 미터입니다.
- 이 공식은 미국 토목 기술자 협회 표준 세트에서 파생되었습니다. 계수 0.00256은 공기 밀도 및 중력 가속도의 일반적인 값을 기반으로 한 계산 결과입니다.
- 엔지니어는보다 정확한 공식을 사용하여 주변 지형 및 건물 유형과 같은 요소를 고려합니다. ASCE 7-05 표준 세트에서 계산 공식을 찾거나 아래 UBC 공식을 사용할 수 있습니다.
- 풍속이 무엇인지 모르는 경우에는 전자 상업 협회 (EIA)의 기준에 따라 해당 지역의 최고 풍속을 확인하십시오. 예를 들어, 대부분의 미국은 풍속이 38.7m / s 인 Zone A에 있지만 해안 지역은 Zone B (44.7m / s) 또는 Zone C (50m / s)에 있습니다.
고려중인 물체의 저항 계수를 결정하십시오. 항력은 건물에 작용하는 바람의 힘으로 건물 모양, 표면 거칠기 및 기타 여러 요인에 의해 결정됩니다. 엔지니어는 종종 실험을 통해 직접 저항을 측정하지만 추정하려는 경우 물체 모양에 대한 일반적인 항력 계수를 찾을 수 있습니다. 예를 들면 :
- 긴 실린더의 표준 항력 계수는 1.2이고 짧은 실린더의 경우 0.8입니다. 이러한 요소는 많은 건물의 안테나 홀더 파일론에 적용됩니다.
- 건물면과 같은 평면 패널의 표준 항력 계수는 긴 평면 시트의 경우 2.0이고 짧은 평면 패널의 경우 1.4입니다.
- 항력 계수에는 단위가 없습니다.
풍하중을 계산합니다. 위에서 찾은 값을 사용하여 이제 방정식을 사용하여 풍하중을 계산할 수 있습니다. F = A x P x Cd.
길이 1m, 지름 2cm의 안테나에 작용하는 풍하중을 계산하고 풍속은 31.3m / s라고 가정합니다.
- 투영 된 영역을 추정하여 시작하십시오. 이 경우
- 풍압 계산 :.
- 짧은 실린더의 경우 항력 계수는 0.8입니다.
- 방정식 대신 :
- 9,6 N은 안테나에 작용하는 풍하중입니다.
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방법 2/3 : 전자 비즈니스 협회의 공식을 사용하여 풍하중 계산

Electronic Business Association에서 개발 한 공식을 확인하십시오. 풍하중 계산 공식은 다음과 같습니다. F = A x P x Cd x Kz x Gh, 내부 ㅏ 투영 영역, 피 풍압, CD 항력 계수, Kz 노출 계수이고 GH 바람 반동 계수입니다. 이 풍하중 공식은 몇 가지 추가 매개 변수를 고려하며 종종 안테나에 작용하는 풍하중을 계산하는 데 사용됩니다.
수식의 변수를 이해합니다. 이 공식을 효과적으로 사용하려면 먼저 각 변수와 해당 단위의 의미를 이해해야합니다.
- ㅏ, 피 과 CD 일반화 공식에서와 동일한 의미를 갖습니다.
- Kz 노출 계수이며지면에서 물체의 중간 지점까지의 높이에서 계산됩니다. 단위 Kz 미터입니다.
- GH 반동 계수이며 물체의 총 높이로 계산됩니다. 단위 GH 1 / m 또는 m입니다.
투영 영역을 결정합니다. 물체의 투영 영역은 모양과 크기에 따라 다릅니다. 평평한 벽에 바람이 불면 투사 영역이 원형 물체보다 쉽습니다. 투영 된 면적은 바람이 노출되는 면적과 거의 동일합니다. 뷰 영역을 계산하는 공식은 없지만 몇 가지 기본 계산으로 추정 할 수 있습니다. 면적 단위는 m입니다.
- 평평한 벽의 경우 면적 = 길이 x 너비 공식을 사용하고 바람이 부는 벽의 길이와 너비를 측정합니다.
- 원통 또는 기둥의 경우 길이와 너비로 면적을 근사화 할 수 있습니다. 이 경우 너비는 원통 또는 기둥의 지름입니다.
풍압을 계산하십시오. 풍압은 공식에 따라 계산됩니다. P = 0.613 x V, 내부 V 풍속은 초당 미터 (m / s)입니다. 풍압의 단위는 평방 미터당 뉴턴 (N / m)입니다.
- 예를 들어, 풍속이 31.3m / s이면 풍압은 0.613 x 31.3 = 600N / m입니다.
- 특정 속도에서 풍압을 계산하는 또 다른 방법은 다른 지역의 풍속 표준을 사용하는 것입니다. 예를 들어, EIA (Electronic Business Association)에 따르면 A 지역의 미국 대부분의 풍속은 38.7m / s이지만 해안 지역은 B 구역 (44.7m / s. ) 또는 Zone C (50m / s).
고려중인 물체의 저항 계수를 결정하십시오. 항력은 물체를 부는 방향으로 작용하는 바람의 힘입니다. 항력 계수는 유체에서 물체의 저항을 나타내며 물체의 모양, 크기 및 거칠기에 따라 달라집니다.
- 긴 실린더의 표준 항력 계수는 1.2이고 짧은 실린더의 경우 0.8입니다. 이는 일반적으로 많은 건물의 안테나 기둥에 적용됩니다.
- 건물면과 같은 평면 패널의 표준 항력 계수는 긴 평면 시트의 경우 2.0이고 짧은 평면 패널의 경우 1.4입니다.
- 평판과 실린더의 저항 계수의 차이는 약 0.6입니다.
- 항력 계수에는 단위가 없습니다.
노출 계수 계산 Kz.Kz 공식으로 계산됩니다. 지 지면에서 물체의 중간 점까지의 높이입니다.
- 예를 들어 길이 1m, 지상에서 15m 떨어진 안테나가있는 경우 지 14.5m입니다.
- Kz = = = 0.8m.
바람 반동 계수 계산 GH. 바람 반동 계수는 공식에 의해 계산됩니다. Gh = 0.65 + 0.6 /, 내부 H 물체의 높이입니다.
- 예를 들어 길이 1m, 지상에서 15m 떨어진 안테나가있는 경우 Gh = 0.65 + 0.6 / = 0.65 + 0.6 / = 1.32m
풍하중을 계산합니다. 위에서 찾은 값을 사용하여 이제 방정식을 사용하여 풍하중을 계산할 수 있습니다. F = A x P x Cd x Kz x Gh. 값을 변수에 연결하고 계산을 수행하십시오.
- 길이 1m, 지름 2cm이고 풍속이 31.3m / s 인 안테나에 작용하는 풍하중을 계산한다고 가정합니다. 안테나는 15m 높이의 건물 위에 있습니다.
- 투영 영역을 계산하여 시작하십시오. 이 경우 A = 내가 x w = 1m x 0.02m = 0.02m.
- 풍압 계산 : P = 0.613 x V = 0.613 x 31.3 = 600 N / m.
- 짧은 실린더의 경우 항력 계수는 0.8입니다.
- 노출 계수를 계산합니다. Kz = = = 0.8m.
- 바람 반동 계수를 계산합니다. Gh = 0.65 + 0.60 / = 0.65 + 0.60 / = 1.32m
- 방정식 대신 : F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0.02 x 600 x 0.8 x 0.8 x 1.32 = 10N.
- 10 N은 안테나에 작용하는 풍하중입니다.
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3 가지 방법 중 3 : 표준 세트 UBC-97 (Uniform Building Code)의 공식으로 풍하중 계산

UBC-97의 공식을 결정하십시오. 이 공식은 1997 년 UBC (Uniform Building Code) 표준에서 풍하중을 계산하기 위해 작성되었습니다. 공식은 F = A x P, 내부 ㅏ 투영 된 영역이고 피 풍압; 그러나이 공식에는 풍압을 계산하는 또 다른 방법이 있습니다.
- 풍압 (N / m)은 다음 공식으로 계산됩니다. P = Ce x Cq x Qs x Iw, 내부 Ce 바람의 높이, 노출 및 반동의 결합 된 요소입니다. Cq 압력 계수 (위의 두 방정식의 항력 계수와 동일) 질문 바람의 정체 된 압력이고 lw 중요한 요소입니다. 이 모든 값은 해당 테이블에서 계산하거나 조회 할 수 있습니다.
투영 영역을 결정합니다. 물체의 투영 영역은 모양과 크기에 따라 다릅니다. 평평한 벽에 바람이 불면 투사 영역이 원형 물체보다 쉽습니다. 투영 된 면적은 바람이 노출되는 면적과 거의 동일합니다. 뷰 영역을 계산하는 공식은 없지만 몇 가지 기본 계산으로 추정 할 수 있습니다. 면적 단위는 m입니다.
- 평평한 벽의 경우 면적 = 길이 x 너비 공식을 사용하고 바람이 부는 벽의 길이와 너비를 측정합니다.
- 원통 또는 기둥의 경우 길이와 너비로 면적을 근사화 할 수 있습니다. 이 경우 너비는 원통 또는 기둥의 지름입니다.
단호한 Ce, 결합 된 높이, 노출 및 바람 반동 계수. 이 값은 UBC의 표 16-G에서 조회되며 높이 및 값과 함께 지형과 관련된 세 가지 유형의 접촉을 고려합니다. Ce 모델마다 다릅니다.
- "노출 유형 B는 집, 나무 또는 기타 요철이있는 지형으로 주변 지역의 최소 20 %를 덮고 고려한 위치에서 1.6km 이상 뻗어 있습니다."
- "접촉 유형 C는 평평하고 일반적으로 통풍이 잘되며 고려 대상 사이트에서 0.8km 이상 뻗어 있습니다."
- "D- 노출 유형은 가장 심각한 영향을받는 지형으로 평균 풍속이 129km / h 이상이며 장애물이없는 평평한 지형 유형으로 큰 물에 둘러싸여 있습니다."
고려중인 물체의 압력 계수를 결정하십시오. 압력 계수 Cq 항력 계수와 유사합니다. CD. 항력은 물체를 부는 방향으로 작용하는 바람의 힘입니다. 항력 계수는 유체에서 물체의 저항을 나타내며 물체의 모양, 크기 및 거칠기에 따라 달라집니다.
- 긴 실린더의 표준 항력 계수는 1.2이고 짧은 실린더의 경우 0.8입니다. 이는 일반적으로 많은 건물의 안테나 기둥에 적용됩니다.
- 건물면과 같은 평면 패널의 표준 항력 계수는 긴 평면 시트의 경우 2.0이고 짧은 평면 패널의 경우 1.4입니다.
- 평판과 실린더의 저항 계수의 차이는 약 0.6입니다.
- 항력 계수에는 단위가 없습니다.
정체되는 바람의 압력을 결정하십시오.질문 정체 된 풍압이며 이전 방정식의 풍압 계산과 유사하게 계산됩니다. Qs = 0.613 x V, 내부 V 풍속은 초당 미터 (m / s)입니다.
- 예를 들어 풍속이 31m / s 인 경우 정체 된 풍압은 0.613 x V = 0.613 x 31.3 = 600N / m입니다.
- 또 다른 방법은 다른 지역에서 풍속 표준을 사용하는 것입니다. 예를 들어, EIA (Electronic Business Association)에 따르면 A 지역의 미국 대부분의 풍속은 38.7m / s이지만 해안 지역은 B 구역 (44.7m / s. ) 또는 Zone C (50m / s).
핵심 요소를 결정하십시오.lw 중요한 계수이며 UBC의 16-K 테이블에서 찾을 수 있습니다. 건물을 사용하는 요소를 고려하기 위해 부하를 계산하는 데 사용되는 승수 요소입니다. 건물에 위험 물질이 포함되어있는 경우 중요 요소는 일반 용도의 건물보다 높습니다.
- 표준 용도의 건물에 대한 계산은 1의 계수를 갖습니다.
풍하중을 계산합니다. 위에서 찾은 값을 사용하여 이제 방정식을 사용하여 풍하중을 계산할 수 있습니다. F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw . 값을 변수에 연결하고 계산을 수행하십시오.
- 길이 1m, 직경 2cm, 풍속 31m / s의 안테나에 작용하는 풍하중을 계산한다고 가정합니다. 안테나는 접점 유형 B의 지형이있는 지역에서 15m 높이의 건물 상단에 배치됩니다.
- 투영 영역을 계산하여 시작하십시오. 이 경우 A = 내가 x w = 1m x 0.02m = 0.02m.
- 단호한 Ce. 표 16-G에 따르면 높이 15m 및 접점 유형 B의 지형을 사용하여 Ce 0.84입니다.
- 짧은 실린더의 경우 항력 계수가 좋습니다. Cq 0.8입니다.
- 계산하다 질문: Qs = 0.613 x V = 0.613 x 31.3 = 600 N / m.
- 핵심 요소를 결정하십시오. 이것은 표준 건물입니다 lw = 1.
- 방정식 대신 : 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 = 8N.
- 8 N은 안테나에 작용하는 풍하중입니다.
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