¿Qué se entiende por relación de solidez en ingeniería estructural?

Es un término utilizado para calcular las cargas de viento en una estructura.

Consulte IS 875 Parte tres

Aquí hay un resumen rápido para explicar al lego.

Las presiones del viento sobre una estructura o un edificio, que tienden a provocar un vuelco, se calculan en función de la velocidad del viento en el área. Por supuesto, varía, pero se usa el máximo registrado durante varios años y hay un mapa del país disponible con las áreas sombreadas en diferentes colores para diferentes velocidades del viento.

Con estos, se llega a la presión del viento en base a los procedimientos dados en el código de práctica IS 875. Hay una serie de parámetros a considerar.

La carga total de viento lateral en un edificio o estructura se obtiene mediante un procedimiento detallado y también depende del área de la cara del edificio que está expuesta al viento.

Dos áreas son significativas. Uno es el área bruta, que es el ancho del edificio / estructura multiplicado por la altura del edificio. El segundo es el área real de los miembros en la estructura que están expuestos al viento y lo resisten. En el caso de la construcción sin aberturas de ventanas, el área bruta es mayor. Pero en una torre de transmisión de acero, el viento sopla a través de los espacios abiertos entre los miembros del cruce. Por lo tanto, la carga de viento total es menor en comparación con un muro de construcción de la misma altura y ancho.

La relación de solidez mide cuánto es esta “apertura” e influye en la carga neta de viento en la estructura a considerar para el análisis y el diseño.

Los detalles técnicos completos se dan en IS 875 parte 3

Vea este documento también

http://nptel.ac.in/courses/10510…

Da algunos ejemplos de cálculos para cargas de viento en torres basadas en el código y es compilado por dos profesores de IIT.

No puedo aconsejarle cómo calcularlo para el reflector parabólico específico que ha mencionado. He estado fuera de la profesión durante varios años y tampoco tengo acceso a mis libros de texto, códigos, notas, etc., que he dejado en casa en Bangalore. Ahora estoy en Estados Unidos y regresaré el 10 de agosto a Bangalore.

Espero que esto ayude.

GV

La relación de solidez se define como la relación del área efectiva (área proyectada de todos los elementos individuales) de un marco normal a la dirección del viento dividido por el área encerrada por el límite del marco normal a la dirección del viento.

El coeficiente de fuerza para torres de celosía de sección de triángulo cuadrado o equilátero con miembros de lados planos para el viento que sopla contra cualquier cara será como se indica en la Tabla 30 de IS: 875 (Parte 3) -1987.

Los coeficientes de fuerza para torres de celosía de sección cuadrada con miembros circulares y sección de triángulo equilátero con miembros circulares son los dados en las tablas 31 y 32 de IS: 875 (Parte-3) -1987 respectivamente. Tabla 2 de IS: 875 (Parte-3) -1987 proporciona los factores para obtener la variación de la velocidad del viento de diseño con la altura en diferentes terrenos para diferentes clases de estructuras como clase A, clase B, clase C. La carga de viento que actúa sobre una torre se puede calcular como

F = CdtAePzk2.

Para secciones circulares, el coeficiente de fuerza depende de la forma en que el viento fluye a su alrededor y depende de la velocidad y la viscosidad cinemática del viento y el diámetro de la sección. El coeficiente de fuerza generalmente se cita contra un parámetro no dimensional, llamado número de Reynolds, que tiene en cuenta la velocidad y la viscosidad del medio y el diámetro del miembro.

Cuando el viento atraviesa una estructura, ejerce fuerza sobre ella. Ahora, si hay muchos agujeros en la estructura, el viento pasará sin obstáculos desde esos agujeros y ejercerá fuerza solo en la parte de la estructura que la bloquea, es decir, el área de la superficie expuesta perpendicular a la dirección del viento. entonces, la relación del área expuesta real de la superficie al área total es la relación de solidez.

También puedes entenderlo de esta manera:

Considere una armadura triangular simple. Ahora, el área real del acero es el área de superficie de los 3 miembros de la armadura, es decir, ya sea una sección angular o una sección I o tiras. En aras de esta pregunta, supongamos 3 tiras de longitud 1 metro cada una y ancho 10 mm cada una. Ignora el grosor.

Ahora, el área total del triángulo = ((raíz 3) / 4) * 1 * 1 m2 = 0.433 m2.

Y el área real bloqueada por el acero es: 1 * 0.01 * 3 m2 = 0.03 m2. 1 es la longitud, 0.01 es el ancho y 3 porque 3 tiras forman el triangel.

entonces, la relación de solidez será = 0.03 / 0.433 = 0.07 = 0.1 (aproximadamente).

La relación de solidez se define como la carga de viento sobre el elemento estructural.