Isi
Beban angin mengacu pada intensitas gaya yang berlaku angin untuk suatu struktur. Meskipun Anda dapat menggunakan rumus sederhana untuk menghitung beban angin dari kecepatan angin, perancang bangunan, insinyur dan konstruktor harus memasukkan banyak perhitungan tambahan untuk memastikan struktur mereka tidak akan berhembus dalam angin kencang.
Tekanan angin
Anda bisa mendapatkan gambaran umum tentang tekanan pada bagian 1-kaki-demi-1-struktur dengan menggunakan rumus berikut: tekanan angin per kaki persegi = 0,00256 x kuadrat dari kecepatan angin. Misalnya, kecepatan angin 40 mil per jam (mph) menciptakan tekanan (0,00256 x (40) ^ 2) = 4,096 pound per kaki persegi (psf). Menurut rumus ini, struktur yang dimaksudkan untuk menahan angin 100 mph harus dibangun untuk menahan tekanan angin 25,6 psf. Beberapa situs web menawarkan kalkulator multifaktor online untuk menentukan tekanan angin pada struktur standar.
Tarik Koefisien
Menerjemahkan tekanan angin ke beban angin harus memperhitungkan bentuk struktur, yang menentukan koefisien seretnya (Cd), ukuran hambatan angin. Insinyur telah mengerjakan nilai Cd standar untuk berbagai bentuk. Misalnya, permukaan datar memiliki Cd 2,0, sedangkan Cd silinder panjang 1,2. Cd adalah angka murni tanpa unit. Bentuk kompleks memerlukan analisis dan pengujian yang cermat untuk menentukan nilai Cd mereka. Misalnya, pabrik mobil menggunakan terowongan angin untuk menemukan Cd kendaraan.
Load is a Force
Dipersenjatai dengan data tekanan dan drag, Anda dapat menemukan beban angin menggunakan rumus berikut: force = area x pressure x Cd. Dengan menggunakan contoh bagian datar struktur, area - atau panjang x lebar - dapat diatur ke 1 kaki persegi, menghasilkan beban angin 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf untuk angin 100 mph. Dinding 10-kaki-dengan-12-kaki mengklaim area seluas 120 kaki persegi, yang berarti bahwa itu harus menahan beban angin 100-mph dari 120 x 51.2 = 6.144 psf. Di dunia nyata, insinyur menggunakan rumus yang lebih canggih dan berisi variabel tambahan.
Variabel lainnya
Insinyur harus memperhitungkan fakta bahwa kecepatan angin dapat bervariasi dengan ketinggian di atas tanah, tekanan atmosfer, medan, suhu, pembentukan es, pengaruh hembusan dan variabel lainnya. Otoritas yang berbeda menerbitkan nilai Cd yang saling bertentangan, yang dapat menghasilkan hasil yang berbeda tergantung pada otoritas yang dipilih. Insinyur biasanya “membangun” struktur sehingga mereka dapat menahan beban angin melebihi kecepatan angin maksimum yang diantisipasi di lokasi struktur. Beban yang berbeda berlaku untuk angin yang bertiup pada struktur dari samping, belakang, atas atau bawah.