الإنشائية
حاسبة ضغط سرعة الرياح (ASCE 7)
يبدأ تصميم الرياح في الولايات المتحدة من ضغط السرعة qz وفق ASCE 7. أدخل سرعة الرياح الأساسية من خرائط ASCE 7 أو من أداة ASCE Hazard، مع معاملات الموقع. ولأغراض التقدير فقط؛ ويجب أن يصمم المهندس المحترف المرخص (PE) المنشأة.
المعادلة
المعادلة 26.10-1 في ASCE 7-16: qz = 0.00256 × Kz × Kzt × Kd × Ke × V² (psf، مع V بالميل في الساعة). تنقل ASCE 7-22 المعامل Kd من qz إلى معادلات الضغط، لكن الناتج واحد. الضغط الخارجي على الجدار المواجه للريح = qz × G × Cp، حيث G = 0.85 للمباني الصلبة وCp = 0.8. أما الضغط الداخلي (GCpi) وضغوط الجدار الخلفي والسقف فتُحسب بشكل منفصل.
مثال محلول
V = 115 mph، والتعرض من النوع C عند ارتفاع 15 ft (Kz = 0.85)، وتضاريس مستوية (Kzt = 1.0)، وKd = 0.85، وKe = 1.0: qz = 0.00256 × 0.85 × 1.0 × 0.85 × 1.0 × 115² = 24.46 psf. والضغط الخارجي على الجدار المواجه للريح = 24.46 × 0.85 × 0.8 = 16.63 psf.
الافتراضات والقيود
- Kz = 0.85 يوافق الفئة C من 0 إلى 15 ft؛ والفئة B من 0 إلى 30 ft هي 0.70 (ASCE 7 الجدول 26.10-1).
- V هي سرعة الرياح الأساسية على مستوى المقاومة لفئة خطورة المبنى.
- لا يجمع بين الضغط الداخلي والشفط على الجانب المحمي من الريح وقوة رفع السقف وضغوط المكونات وكسوة المبنى.
- لأغراض التقدير فقط. يجب أن يصمم أي عنصر إنشائي أو أساسي أو متعلق بسلامة الأرواح مهندس محترف (PE) مرخص ويختمه.
الأسئلة الشائعة
أين أجد سرعة الرياح التصميمية؟
من خرائط الرياح في ASCE 7 لفئة خطورة المبنى، ويسهل الوصول إليها عبر أداة ASCE Hazard Tool المجانية (ascehazardtool.org)، أو من إدارة البناء المحلية.
ما هي فئات التعرض B وC وD؟
الفئة B هي تضاريس حضرية وضاحية بعوائق متقاربة، والفئة C أرض مفتوحة بعوائق متناثرة، والفئة D مناطق مسطحة خالية من العوائق والمسطحات المائية في المناطق المعرضة للأعاصير أو على السواحل. ويغيّر التعرض القيمة Kz.
لماذا يتناسب ضغط الرياح مع مربع السرعة؟
ضغط السرعة هو الطاقة الحركية للهواء المتحرك، ½ρV². والثابت 0.00256 يحوّل كثافة الهواء والميل في الساعة إلى psf.