Comment calculer les charges de vent et de neige

May 28

Comment calculer les charges de vent et de neige


Les ingénieurs sont confrontés au difficile problème de la façon de convertir la théorie en pratique. Un ingénieur réfléchie anticipe des charges structurelles lors de la planification, en aidant à prévenir les catastrophes inattendues. Les restrictions budgétaires ont obligé les concepteurs du célèbre pont de Tacoma Narrows pour mettre en œuvre une infrastructure qui ne tient pas compte des charges de vent de l'environnement. Le 7 Novembre 1940, la conception originale du pont avéré incapable de gérer des vents de 35 mph à 46 mph. Les vents ont compromis l'intégrité structurale du pont, qui ondulait, se séparèrent et se sont effondrés. Si vous calculez soigneusement vent et de neige et d'autres facteurs environnementaux, vous pouvez aider à éviter les défaillances techniques similaires.

Instructions

1 Déterminer la pente de la surface en question. La pente est exprimée comme un rapport hausse par rapport à l'exécution. Par exemple, un toit qui est 1 pi. De hauteur et 4 pi. De long a une pente de 1 à 4. Convertir la pente à un ratio de 12 en divisant 12 par la partie de l'exécution de la pente et en multipliant la pente par le résultat. Par exemple, pour convertir la pente 1 à 4, à un rapport de 12, 12 diviser par 4 et multiplier par 1 à 4, 3 à raison de 3 à 12, un rapport égal à 1 à 4.

2 Calculer la pression par pieds carrés. Marquer un pied carré de neige, de mesurer sa profondeur, et peser la neige en ce que le pied carré. Convertissez la profondeur de la neige aux pieds et multiplier le poids de la surface de la neige par sa profondeur en pieds. Le résultat est la pression par pieds carrés de la neige. Multipliez 0,00256 par la vitesse du vent en miles par heure carré pour déterminer la pression par pieds carrés du vent.

3 Trouver le facteur de pente ou coefficient de traînée. Utiliser la pente exprimée comme un rapport de 12 pour la détermination du facteur de pente de la neige. Calculer l'angle avec l'horizon en divisant la hausse par la longueur totale du toit, que vous pouvez calculer en trouvant la racine carrée de la somme de la hausse au carré, plus la course au carré. Diviser l'angle avec l'horizon de 90 pour déterminer le coefficient de traînée pour les charges de vent.

4 Multipliez la pression par pieds carrés soit par le facteur de pente ou coefficient de traînée pour trouver la charge totale par pied carré. Multiplier la charge par pieds carrés par la superficie totale de la surface pour déterminer la charge totale de la structure peut supporter.

5 Estimer la pression typique maximale. Utiliser des statistiques météorologiques pour déterminer les niveaux minimum et maximum de la neige et la vitesse des vents soutenus. Multipliez la pression par pieds carrés par les profondeurs de neige minimum et maximum pour déterminer les charges minimales et maximales de l'environnement. Utiliser les informations de vitesse historique pour ajuster la pression par pieds carrés de charges de vent.