Cómo calcular cargas de viento en un diseño estructural

Ali y Norbert tienen razón. Por favor sigue sus consejos.

Sin embargo, para comprender, en general, lo que está sucediendo:

La fuerza sobre el objeto: construcción, poste de señalización, poste de servicios públicos, etc., consta de muchos componentes que deben sumarse a lo largo del área proyectada del objeto.

La fuerza es la fuerza de arrastre (si está en la dirección del viento local) o la fuerza de elevación si es perpendicular a la dirección del viento.

La fuerza es proporcional a:

  • Presión dinámica del viento (0.5 * densidad del aire local * velocidad del viento al cuadrado)
  • Coeficiente de arrastre o de elevación, que es una función de la forma de esa sección del objeto.
  • El área sobre la cual la fuerza actúa sobre esa parte del objeto

Al sumar las fuerzas de arrastre y las fuerzas de elevación, llegarás a las dos fuerzas ortogonales que actúan sobre el objeto. NOTA: dependiendo del sistema de coordenadas que utilice, hay un término de arrastre asociado con el elevador …

Esto es lo que debe pasar cualquiera que diseñe un vehículo que se mueva.

Sin embargo, hay que tener mucho cuidado con los efectos dinámicos: cuando el objeto se carga al levantarlo y arrastrarlo, se moverá, se doblará y girará. En ese proceso, la elevación y el arrastre cambiarán, y luego cambiarán nuevamente. Si esa fuerza oscilante se alinea con una frecuencia fundamental del objeto de lo que se encuentra en un “paseo brusco” y la aerodinámica dinámica puede desgarrar ese objeto. (Aeroelasticidad).

Es un esbozo de lo que está sucediendo desde la perspectiva de un ingeniero aeronáutico.

Sin embargo, antes de hacer algo más que un reverso del cálculo del sobre, consulte las normas locales de su región / nación y consulte con un experto que pueda hacer los cálculos apropiados utilizando los códigos apropiados haciendo las suposiciones apropiadas.

De lo contrario: la basura entra y sale la basura, y usted mutila o mata a alguien ……

Ya recibió varias sugerencias sobre cómo hacer cálculos manuales, pero si está interesado en una solución de software, es posible que desee considerar el uso de herramientas de simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD).

Aquí hay un artículo que detalla la aplicación de tales herramientas para predecir cargas de viento: Predecir la carga del viento en los edificios a través del navegador web

Gracias por A2A pero no puedo decir la respuesta exacta.
Depende de muchos factores: ¿de qué país / región eres? Si se encuentra en la UE, debe utilizar el estándar Eurocódigo 1 (Eurocódigos EN 1991: Construyendo el futuro).

La carga del viento generalmente depende del entorno, la velocidad del viento, la forma del edificio, el tipo de estructura, la altura, el material de la superficie, las aberturas. A veces también debe considerar los efectos dinámicos (por ejemplo, torres y chimeneas).

Si te refieres a “calcular” como software: hay varios softwares para este propósito, pero nunca los he usado.

Gran pregunta. La ingeniería eólica es un estudio en el que puedes hacer una tesis doctoral. Hay códigos generales para eso.
Europeo mencionado antes
Estándares británicos (BS CP3, BS 6399)
Americano (ASCE 7-10, IBC 2012)
Además, existen diferentes métodos: método simplificado, método direccional y para formas complejas con irregularidades, tendría que recurrir a una prueba de túnel de viento.
Le sugiero que consulte uno de los libros recientes sobre diseño eólico y sísmico. Hay algunos muy interesantes en línea (Amazon, …)
Si tiene un caso especial o si lo necesita, puedo proporcionarle un cálculo de muestra.

Use la fórmula general para encontrar la carga de viento que actúa sobre la estructura, que es la siguiente: – F = P * A * Cd donde Cd es el coeficiente de resistencia.

A = área proyectada sobre la cual la carga de viento está actuando en metros cuadrados.

P = 0.613V ^ 2 donde V es la velocidad del viento en metros por segundo.

El CD puede variar de 0.8 a 2.0 de acuerdo con la forma de la estructura.

Ahora, calcule la carga de viento que actúa sobre la estructura.