视频: 7 35 框架式结构计算—中空玻璃风荷载计算
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其他部分 风是从高压区域到低压区域在基本上水平的方向上移动的大量空气。大风可能会造成非常大的破坏，因为它们会在结构表面上产生压力。这种压力的强度就是风荷载。风的影响取决于结构的大小和形状。计算风荷载对于设计和建造更安全，更抗风的建筑物以及在建筑物顶部放置天线等物体是必要的。 脚步 风荷载计算器
风荷载计算器 方法1之3：使用通用公式计算风荷载 
定义通用公式。 风荷载的通用公式为 F = A x P x Cd 哪里 F 是力或风荷载， 一个 是物体的投影面积， P 是风压，并且 光盘 是阻力系数。该方程式对于估算特定物体上的风荷载很有用，但不满足规划新建筑的建筑规范要求。 
查找投影区域 一个. 这是风在击打的二维面的区域。为了进行完整的分析，您将为建筑物的每个面重复计算。例如，如果建筑物的西面面积为20m，则将该值用于 一个 计算西面的风荷载。 计算面积的公式取决于脸部的形状。对于平坦的墙，请使用公式Area =长x高。用Area =直径x高度来估计圆柱面的面积。对于SI计算，请测量 一个 以平方米（m）为单位。对于英制计算，请测量 一个 以平方英尺（英尺）为单位。
计算风压。 以英制单位（磅/平方英尺）为单位的风压P的简单公式为，其中 V 是风速，以英里/小时（mph）为单位。要找到以SI单位（牛顿/平方米）为单位的压力，请改用和测量 V 以米/秒为单位。 此公式基于美国土木工程师学会代码。 0.00256系数是基于空气密度和重力加速度的典型值进行计算的结果。 工程师使用更精确的公式来考虑诸如周围地形和建筑类型等因素。您可以在ASCE代码7-05中查找一个公式，或使用下面的UBC公式。如果不确定风速是多少，请使用电子工业联盟（EIA）标准查找您所在地区的峰值风速。例如，美国大部分地区位于A区，风速为86.6 mph，但沿海地区可能位于B区（100 mph）或C区（111.8 mph）。
确定有关对象的阻力系数。 阻力是空气施加在建筑物上的力，受建筑物的形状，表面粗糙度和其他一些因素的影响。工程师通常使用实验直接测量阻力，但是对于粗略估计，您可以查找要测量形状的典型阻力系数。例如： 长气缸的标准阻力系数为1.2，短气缸的标准阻力系数为0.8。这些适用于许多建筑物上的天线管。平板（例如建筑物的表面）的标准系数对于长平板而言为2.0，对于较短平板而言为1.4。阻力系数没有单位。
计算风荷载。 使用上面确定的值，您现在可以使用以下公式计算风荷载 F = A x P x Cd. 
例如，假设您要确定一阵长3英尺，直径为0.5英寸，风速为70英里/小时的天线的风载荷。首先估算投影面积。在这种情况下， 计算风压：。对于短圆柱体，阻力系数为0.8。插入方程式： 天线上的风荷载为1.25磅。 方法2之3：使用电子工业联盟公式计算风荷载 
定义由电子工业联盟开发的公式。 风荷载的公式为 F = A x P x Cd x Kz x Gh，在哪里 一个 是预计的面积， P 是风压 光盘 是阻力系数， z 是曝光系数，并且 h 是阵风反应因素。该公式考虑了风荷载的更多参数。该公式通常用于计算天线上的风荷载。 
了解方程式的变量。 为了正确使用方程式，您必须首先了解每个变量代表什么及其关联的单位。 一个, P和 光盘 与通用方程式中使用的变量相同。z 是曝光系数，它是通过考虑从地面到物体中点的高度来计算的。的单位 z 是脚。h 是阵风响应因子，通过考虑物体的整个高度来计算。的单位 h 是1英尺或1英尺。
确定投影面积。 对象的投影区域取决于其形状和大小。如果风吹到平坦的墙壁上，则比将对象弄圆时更容易计算投影面积。投影面积将是风接触面积的近似值。没有一个用于计算投影面积的公式，但是您可以通过一些基本计算来估算它。面积单位为英尺。 对于平坦的墙壁，请使用面积=长度x宽度的公式，测量刮风的墙壁的长度和宽度。对于管或柱，还可以使用长度和宽度来近似面积。在这种情况下，宽度将为管或柱的直径。
计算风压。 风压由下式给出 P = 0.00256 x V，在哪里 V 是风速，以英里/小时（mph）为单位。风压的单位是磅每平方英尺（psf）。 例如，如果风速为70 mph，则风压为0.00256 x 70 = 12.5 psf。计算特定风速下的风压的另一种方法是将标准用于各个风区。例如，根据电子工业联盟（EIA），美国大部分地区位于A区，风速为86.6英里/小时，而沿海地区可能位于B区（100英里/小时）或C区（111.8英里/小时）。
确定有关对象的阻力系数。 阻力是由于物体表面上的压力而在流动方向上产生的净力。阻力系数表示物体在流体中的阻力，并且取决于物体的形状，大小和粗糙度。 长圆柱管的标准阻力系数为1.2，短圆柱管的标准阻力系数为8。这些系数适用于许多建筑物中的天线管。平板（例如建筑物的表面）的标准系数对于长平板而言为2.0，对于较短平板而言为1.4。扁平物品和圆柱物品的阻力系数之差约为0.6。阻力系数没有单位。
计算曝光系数， z.z 使用公式计算，其中 ž 是从地面到对象中点的高度。 例如，如果您的天线长3英尺，离地面48英尺， ž 等于46.5英尺Kz = = = 1.1英尺
计算阵风反应因子， h. 阵风反应因子通过以下公式计算 Gh = .65 + .60 / 哪里 H 是物体的高度。 例如，如果您的天线长3英尺，离地面48英尺， Gh = .65 + .60 / = .65 + .60 /（51/33）= 1.22英尺 
计算风荷载。 使用上面确定的值，您现在可以使用以下公式计算风荷载 F = A x P x Cd x Kz x Gh。插入所有变量并进行数学运算。 例如，假设您要确定一阵3英尺长，直径为0.5英寸，风速为70英里/小时的天线的风载荷。它放置在48英尺高的建筑物上。首先计算投影面积。在这种情况下， A =长×宽 = 3英尺x（0.5英寸x（1英尺/ 12英寸））= 0.125英尺计算风压： P = 0.00256 x V = 0.00256 x 70 = 12.5每方呎。对于短圆柱体，阻力系数为0.8。计算曝光系数： Kz = = = 1.1英尺计算阵风反应因子： Gh = .65 + .60 / = .65 + .60 /（51/33）= 1.22英尺 插入方程式： 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磅1.68磅是天线上的风荷载。 方法3之3：使用统一建筑规范（UBC）’97公式计算风荷载 
定义UBC ’97公式。 该公式于1997年作为统一建筑规范（UBC）的一部分而开发，用于计算风荷载。公式是 F = A x P，是 一个 是预计的面积， P 是风压；但是，该公式可以替代计算风压。 风压（PSF）计算为 P = Ce x Cq x Qs x Iw，在哪里 铈 是身高，暴露和阵风反应系数的总和， Cq 是压力系数（等于前两个方程式中的阻力系数）， 问 是风停滞压力，并且 w 是重要因素。所有这些值都可以从适当的表中计算或获得。
确定投影面积。 对象的投影面积取决于其形状和大小。如果风吹到平坦的墙壁上，则比将对象弄圆时更容易计算投影面积。投影面积将是风接触面积的近似值。没有用于计算投影面积的公式，但是您可以通过一些基本计算来估算它。面积单位为英尺。 对于平坦的墙壁，请使用面积=长度x宽度的公式，测量刮风的墙壁的长度和宽度。对于管或柱，还可以使用长度和宽度来近似面积。在这种情况下，宽度将为管或柱的直径。
确定 策，即身高，暴露和阵风反应系数的总和。 该值是根据UBC的表16-G选择的，并考虑到了三种不同高度和 铈 每个值。 “暴露B是指建筑物，树木或其他表面不规则的地形，覆盖至少20％的周围区域，并且距该地点延伸1.6公里或更多。”“暴露C的地形平坦且大体上开放，距离该地点延伸0.8公里或更长。”“暴露D是最严重的，基本风速为129 km / hr或更高，并且地形平坦且面向大片水域不受阻碍。”
确定有关对象的压力系数。 压力系数 Cq，与阻力系数（光盘）。阻力是由于物体表面上的压力而在流动方向上产生的净力。阻力系数表示物体在流体中的阻力，并且取决于物体的形状，大小和粗糙度。 长圆柱管的标准阻力系数为1.2，短圆柱管的标准阻力系数为8。这些系数适用于许多建筑物中的天线管。平板（例如建筑物的表面）的标准系数对于长平板而言为2.0，对于较短平板而言为1.4。扁平物品和圆柱物品的阻力系数之差约为0.6。阻力系数没有单位。
确定风停滞压力。问 是风停滞压力，它等于以前公式中的风压计算： Qs = 0.00256 x V，在哪里 V 是风速，以英里/小时（mph）为单位。 例如，如果风速为70 mph，则风停滞压力为0.00256 x 70 = 12.5 psf。此计算的替代方法是使用为各个风区设置的标准。例如，根据电子工业联盟（EIA），美国大部分地区位于A区，风速为86.6英里/小时，但沿海地区可能位于B区（100英里/小时）或C区（111.8英里/小时）。
确定重要性因子。w 是重要因素，可以使用UBC的表16-K确定。它是用于计算荷载的乘数，它考虑了建筑物的使用。如果建筑物包含危险材料，其重要性因子将高于传统建筑物。 对于具有标准用途的建筑物，计算的重要性因子为1。
计算风荷载。 使用上面确定的值，您现在可以用公式计算风荷载 F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw 。插入所有变量并进行数学运算。 例如，假设您要确定一阵3英尺长，直径为0.5英寸，风速为70英里/小时的天线的风载荷。它放置在暴露B区域的48英尺高标准建筑的顶部。首先计算投影面积。在这种情况下， A =长×宽 = 3英尺x（0.5英寸x（1英尺/ 12英寸））= 0.125英尺确定 铈。根据表16-G，使用48英尺的高度和B暴露地形， 铈 是0.84。对于短圆柱，阻力系数或 Cq 是0.8。计算 问: Qs = 0.00256 x V = 0.00256 x 70 = 12.5每方呎。确定重要性因子。因此，这是一栋标准建筑， w 是1。插入方程式： 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磅1.05磅是天线上的风荷载。 社区问答 我想创建一个直径为12英寸的圆柱谷物塔，高度为55英寸，并具有光滑的表面和圆顶屋顶。估计锚固最大风力为110 MPH，需要多少码混凝土才能锚固？ 该力约为0.0012 x（（88/60）x（110））^ 2。 88/60可以从mph转换为fps，答案大约是每平方英尺31磅。如果加上圆顶的高度，则它的高度为55 + 6 = 61'，宽度为12'，因此面积为12 x 61 = 732平方英尺。超过10吨，作用在塔上的总力约为732 x 31 = 22,692磅。顶部附近的力量最大，因为上方的风最强，顶部更湍急。不知道风梯度，就无法确定作用力在哪里。您将必须倒入足够的混凝土，以承受塔顶附近的10吨以上的重量。我们的空间不足-祝您好运！ 如何将风速转换为风压？ .0012 x以英尺/秒为单位的速度平方在海平面上足够接近，因此88 FPS即可为您提供。0012x 88 x 88 = 9.3磅/平方英尺。 88 FPS是60 MPH，几乎是100 KPH。 使用哪种仪器测量风速？ 风速计用于测量风速。必须先记录12个月，才能确定准确的信息，然后才能确定该站点可用于构建风电场。平均风速至少为每秒5.95米，被认为可用于风力涡轮机的能源生产。建议您查看全局地图数据（即Valhalla）以获取风速完整信息。 如何找到结构的风荷载？结构的形状会改变风荷载吗？ 该结构不应承受风荷载。风将压力施加到结构上。结构的形状不会改变风的负荷，但是会改变风的形式，并且由于形状的缘故，结构周围的压力与结构一致。因此，结构周围的压力会发生变化。通常，为结构分配风压的形状因子，然后将风从现场研究投影到《建筑规范》中的地图或数字数据库中。数字数据库的准确性更高一些，而建筑法规地图则响应了由工程师处理的保险公司的风险分析。 如何确定路标的锚重？ 回答 如何从外部附件计算容器喷嘴上的负载？ 回答 如何找到每平方英寸的风荷载？ 回答 提示 知道风速在距地面不同距离处变化。风速随着结构高度的增加而增加，并且最难以预测的是靠近地面，因为风速会受到与地面物体相互作用的影响。 请注意，这种不可预测性会使得难以进行精确的风计算。
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