Как да изчислим налягането от вятър върху покрив и риска от вдигане

Въведение

Едно от най-опасните явления при ураган, торнадо или буря с праволинейни ветрове е вдигането и изминаването на покрив. Физиката зад това се свежда до налягането, създадено от скоростта на вятъра. Налягането е сила, разпределена върху дадена площ – например 10 паунда на квадратен фут (psf) върху 100 кв. фута създава 1000 паунда сила.

Необходими материали

• Химикалка
• Хартия
• Калкулатор

Стъпки за изчисление

1. Определете динамичното налягане. Използвайте формулата P = ½ ρ v², където ρ е плътността на въздуха (lb/ft³), а v – скоростта в ft/s. При 100 mph (146,67 ft/s) и ρ = 0,075 lb/ft³ получаваме P ≈ 806,7 psf.
2. Определете максималната сила, която покривът може да понесе. Например, ако покривът има изложена площ от 125 ft² и е проектиран да издържа 110 000 lb, това е неговият предел.
3. Изчислете действителната сила, която вятърът ще приложи. Умножете налягането по площта: 806,7 psf × 125 ft² ≈ 100 837 lb (около 101 000 lb). Ако проектираният предел е 110 000 lb, покривът ще издържи на тази скорост на вятъра.

Този прост метод ви позволява бързо да оцените дали съществуващият или планираният покрив е достатъчно стабилен при екстремни ветрове.