Инструмент вычисляет силовое воздействие воздушного потока на строительные элементы. Расчёт ветра онлайн базируется на параметрах географического положения, геометрии объекта и характеристиках застройки.
Функционал калькулятора
Алгоритм обрабатывает пять параметров. Пользователь выбирает ветровой район, высоту над землёй и тип местности. Также вводится площадь поверхности и аэродинамический коэффициент. Программа выводит давление в килопаскалях, расчётную силу с коэффициентом 1,4 и итоговую нагрузку на всю площадь.
Формула расчёта
Вычисления производятся по следующей зависимости:
нормативная нагрузка = давление района × коэффициент высоты × аэродинамический коэффициент
Расчётная нагрузка больше нормативной в 1,4 раза. этот показатель используется для проверки прочности конструкций при порывах.
Таблица значений по районам
Давление ветра зависит от географической зоны. В таблице приведены нормативные показатели и итоговая нагрузка на вертикальную стену при коэффициенте 0,8.
| Ветровой район | Давление, кгс/м² | Нагрузка на стену, кгс/м² |
|---|---|---|
| I | 17 | 13,6 |
| II | 23 | 18,4 |
| III | 30 | 24 |
| IV | 38 | 30,4 |
| V | 48 | 38,4 |
Коэффициенты высоты и местности
Параметры среды влияют на интенсивность потока. На высоте 10 метров в открытой местности коэффициент равен единице. Предусмотрены три типа местности:
- A: открытые побережья и степи.
- B: города и лесные массивы.
- C: плотная городская застройка.
Аэродинамические показатели
Сила воздействия зависит от формы объекта. Аэродинамический коэффициент для наветренной стены составляет 0,8. Для подветренной стены показатель равен минус 0,6, что означает возникновение зоны отсоса воздуха.
Разбор первого примера
Рассматривается объект во втором районе на высоте 10 метров. Выбирается тип местности A и наветренная стена.
- Давление района II - 23 кгс/м².
- Коэффициент высоты для 10 метров в типе A равен 1.
- Аэродинамический коэффициент - 0,8.
- Нормативное значение: 23 × 1 × 0,8 = 18,4 кгс/м². Во втором районе на высоте 10 метров стена испытывает 18,4 кгс/м².
Разбор второго примера
Объект в IV районе на высоте 10 метров в плотной застройке.
- Давление района IV - 38 кгс/м².
- Площадь поверхности - 10 м².
- Аэродинамический коэффициент - 0,8.
- Расчётная нагрузка с коэффициентом 1,4: 38 × 1 × 0,8 × 1,4 = 42,56 кгс/м².
- Сила на поверхность: 42,56 × 10 = 425,6 кгс.
Единицы измерения
Калькулятор выводит результат в килопаскалях (кПа) и килограмм-силах на квадратный метр (кгс/м²). Это позволяет сопоставлять данные с технической документацией. Согласование единиц происходит автоматически. 1 кПа примерно равен 102 кгс/м².
Практическое применение
Результаты необходимы при проектировании щитов, навесов и остекления. Точный расчёт ветровой нагрузки на кровлю позволяет подобрать шаг обрешётки и крепеж. Это исключает отрыв покрытия при сильном ветре.
Точность и округление
Исходные данные по районам фиксированы. При расчётах точность поддерживается на уровне двух знаков после запятой. Округление итогов в большую сторону обеспечивает запас прочности.
Границы применимости
Этот калькулятор предназначен для оценки статического давления. Инструмент не учитывает динамические эффекты. Пульсационная составляющая ветровой нагрузки и коэффициент пульсации давления ветра требуют отдельного анализа динамики, который выходит за рамки этой методики.
Проверка результата
Для экспресс-анализа используют метод прикидки. Если результат для обычного здания в I районе превышает 60 кгс/м², проверяют коэффициенты высоты. Ошибка в выборе типа местности может исказить итог в 1,5-2 раза.