Une charge de vent fait référence à l'intensité de la force que le vent applique à une structure. Même si vous pouvez utiliser une formule simple pour calculer les charges de vent à partir de la vitesse du vent, les concepteurs, les ingénieurs et les constructeurs doivent incorporer de nombreux calculs supplémentaires pour s'assurer que leurs structures ne seront pas balayées par un vent violent. >

Vous pouvez avoir une idée générale de la pression sur une section de 1 pied par 1 pied d'une structure en utilisant la formule suivante: pression du vent par pied carré = 0,00256 x le carré de la vitesse du vent. Par exemple, une vitesse du vent de 40 miles par heure (mph) crée une pression de (0.00256 x (40) ^ 2) = 4.096 livres par pied carré (psf). Selon cette formule, une structure destinée à résister à des vents de 100 mi /h doit être construite pour résister à une pression du vent de 25,6 lb /pi2. Plusieurs sites proposent des calculateurs en ligne multifactoriels pour déterminer la pression du vent sur les structures standard.

Coefficient de traînée

La pression du vent doit tenir compte de la forme de la structure qui détermine son coefficient de traînée ( Cd), une mesure de la résistance au vent. Les ingénieurs ont élaboré des valeurs de Cd standard pour différentes formes. Par exemple, une surface plane a un Cd de 2,0, tandis que le Cd d'un long cylindre est de 1,2. Cd est un nombre pur sans unités. Les formes complexes nécessitent une analyse et des tests minutieux pour déterminer leurs valeurs Cd. Par exemple, les constructeurs automobiles utilisent des souffleries pour trouver le Cd d'un véhicule.

La charge est une force

Armé de données de pression et de traînée, vous pouvez trouver la charge du vent en utilisant la formule suivante: force = surface x pression x Cd. En utilisant l'exemple d'une section plate d'une structure, la zone - ou longueur x largeur - peut être réglée à 1 pied carré, ce qui donne une charge de vent de 1 x 25,6 x 2 = 51,2 psf pour un vent de 100 mph. Un mur de 10 pieds par 12 pieds revendique une superficie de 120 pieds carrés, ce qui signifie qu'il devrait résister à une charge de vent de 100 mph de 120 x 51,2 = 6,144 psf. Dans le monde réel, les ingénieurs utilisent des formules plus sophistiquées et contiennent des variables supplémentaires.

Autres variables

Les ingénieurs doivent tenir compte du fait que la vitesse du vent peut varier avec la hauteur du sol, la pression atmosphérique , le terrain, la température, la formation de glace, l'effet des rafales et d'autres variables. Différentes autorités publient des valeurs Cd conflictuelles, ce qui peut donner des résultats différents selon l'autorité choisie. En général, les ingénieurs «surchargent» les structures afin de pouvoir résister à des charges de vent supérieures à la vitesse maximale du vent prévue à l'emplacement de la structure. Différentes charges s'appliquent aux vents soufflant sur une structure par le côté, derrière, au-dessus ou au-dessous.