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바람의 힘을 과소 평가할 수 없습니다. 힘으로 바람은 연을 산들 바람에서 지붕을 찢는 허리케인에 이르기까지 다양합니다. 전등 기둥 및 이와 유사한 일반적인 일상 구조조차도 바람의 힘을 견딜 수 있도록 설계되어야합니다. 그러나 풍하중에 의해 영향을받는 투영 면적을 계산하는 것은 어렵지 않습니다.
바람 하중 공식
가장 간단한 형태의 풍하중을 계산하는 공식은 풍하중과 풍압 곱하기 예상 면적 곱하기 항력 계수입니다. 수학적으로 수식은 F = PAC로 작성됩니다.디. 풍하중에 영향을 미치는 추가 요인에는 바람 돌풍, 구조물 높이 및 지형 주변 구조물이 포함됩니다. 또한 구조적 세부 사항이 바람을 잡을 수 있습니다.
예상 지역 정의
투영 면적은 바람에 수직 인 표면적을 의미합니다. 엔지니어는 풍력을 계산하기 위해 최대 투영 면적을 사용하도록 선택할 수 있습니다.
바람을 향한 평면의 투영 면적을 계산하려면 3 차원 형상을 2 차원 표면으로 생각해야합니다. 바람에 직접 향하는 표준 벽의 평평한 표면은 정사각형 또는 직사각형 표면을 나타냅니다. 원뿔의 투영 영역은 삼각형 또는 원으로 표시 될 수 있습니다. 구의 투영 영역은 항상 원으로 표시됩니다.
투영 면적 계산
정사각형의 투영 영역
바람이 정사각형 또는 직사각형 구조에 부딪 치는 영역은 구조의 바람 방향에 따라 다릅니다. 바람이 정사각형 또는 직사각형 표면에 수직으로 충돌하면 면적 계산은 길이와 너비의 길이를 곱한 것입니다 (A = LH). 길이가 20 피트, 높이가 10 피트 인 벽의 경우 투영 면적은 20 × 10 또는 200 평방 피트입니다.
그러나 직사각형 구조의 최대 너비는 인접한 모서리 사이의 거리가 아니라 한 모서리에서 반대쪽 모서리까지의 거리입니다. 예를 들어, 10 피트 x 12 피트 x 10 피트의 건물을 생각해보십시오. 바람이 측면에 수직으로 닿으면 한 벽의 투영 면적은 10 × 10 또는 100 평방 피트이고 다른 벽의 투영 면적은 12 × 10 또는 120 평방 피트입니다.
그러나 바람이 모서리에 직각을 이루면 피타고라스 정리 (Pythagorean Theorem)에 따라 투영 영역의 길이를 계산할 수 있습니다.2+ b2 = c2). 반대쪽 모서리 사이의 거리 (L)는 10이됩니다.2+122= L2또는 100 + 144 = L2= 244 피트. 그런 다음 L = √244 = 15.6 피트입니다. 투영 면적은 L × H, 15.6 × 10 = 156 평방 피트가됩니다.
구의 투영 영역
구를 직접 살펴보면 구의 2 차원보기 또는 투영 된 정면 영역은 원입니다. 투영 된 원의 직경은 구의 직경과 같습니다.
따라서 투영 면적 계산은 원에 대한 면적 공식을 사용합니다. 면적은 파이 곱하기 반경 곱하기 반경 또는 A = πr2. 구의 지름이 20 피트이면 반지름은 20 ÷ 2 = 10이되고 투영 면적은 A = π × 10이됩니다.2≈3.14 × 100 = 314 제곱 피트.
콘의 투영 영역
콘의 바람 하중은 콘의 방향에 따라 다릅니다. 원뿔이 바닥에 있으면 원뿔의 투영 면적은 삼각형이됩니다. 삼각형의 기본 공식, 기본 시간의 높이에 1/2을 곱한 값 (B × H ÷ 2)은베이스를 가로 지르는 길이와 원뿔 끝까지의 높이를 알아야합니다. 구조물이베이스를 가로 질러 10 피트, 높이가 15 피트 인 경우, 투영 면적 계산은 10 × 15 ÷ 2 = 150 ÷ 2 = 75 제곱 피트가됩니다.
그러나 원뿔이베이스 또는 팁이 바람을 직접 가리 키도록 균형을 잡으면 투영 된 영역은베이스를 가로 지르는 거리와 동일한 직경을 가진 원이됩니다. 그런 다음 원 수식 영역이 적용됩니다.
바람이 측면에 수직으로 닿도록 (콘센트와 평행하게) 콘이 놓여있는 경우, 콘의 투영 영역은 콘이베이스에있을 때와 같은 삼각형 모양이됩니다. 삼각형 공식의 면적은 투영 면적을 계산하는 데 사용됩니다.