Qual velocidade do vento você deve usar para o design do poste de luz ?

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Ao construir nossa calculadora de carga eólica , continuamos correndo para o mesmo erro do usuário : uma leitura de rajada de aplicativo de clima colada em um cálculo estrutural . Aplicativos de clima mostram velocidades de rajada de vento . Códigos exigem velocidades de vento de design . Projetos costeiros precisam de verificação de nível de furacão . Três parâmetros diferentes , três diferentes propósitos de engenharia - e misturá - los é a maneira mais rápida de sub-construir um poste . Este guia os separa e indica qual deles pertence a onde .

Os três níveis de velocidade do vento em um piscar de olhos

Vento de sopro : a referência de campo , não a entrada de design

A " velocidade máxima do vento " no seu telefone é um valor de rajada - as estações meteorológicas medem e publicam continuamente , e é exatamente por isso que parece autoritário .

Os dados de Gust respondem bem a uma pergunta : é seguro estar no local agora ? As equipes de instalação o usam para decidir se o içamento continua ; as equipes de ativos o observam durante uma tempestade para ver se as cargas estão se aproximando dos limites da estrutura .

• Fase de construção : quando as rajadas excedem a classificação de vento em serviço do fabricante do guindaste - na maioria dos gráficos de carga que pousam em torno de 17 m/s (38 mph) , embora alguns equipamentos permitam mais - paradas de elevação . OSHA não define um número único : 29 CFR 1926.1417 torna o gráfico do fabricante o limite executável , e uma pessoa competente deve ajustar a operação para efeitos de vento na carga .
• Fase operacional : durante um tufão ativo , rajadas de vento em tempo real acionam decisões operacionais , como isolar circuitos de iluminação externa .

Um pico de 3 segundos não carrega nenhuma informação sobre o clima do vento que um poste enfrentará ao longo de uma vida útil de 20 a 50 anos .

Projete a velocidade do vento : a linha de base do código que você realmente calcula com

A velocidade do vento é a linha de base estatística que os códigos nacionais e internacionais exigem , derivada das probabilidades de recorrência a longo prazo , em vez do clima de hoje :

• Estados Unidos (ASCE 7): geralmente uma velocidade de rajada de 3 segundos ligada a um intervalo médio de recorrência (MRI) de 50 anos ou mais, mapeada por categoria de risco.
• Europa (Eurocódigo/EN 40): geralmente uma velocidade média do vento de 10 minutos ligada a um intervalo de recorrência de 50 anos
• Internacional (ISO 4354 e normas conexas): o quadro geral para cálculos de carga eólica em estruturas exteriores.

Este é o número que produz a pressão do vento do projeto e a carga de vento padrão no poste, na luminária e no suporte. Nosso aplicativo de resistência ao vento usa esse nível como padrão por um motivo: é o único nível que os códigos aceitam como entrada de projeto de rotina.

Uma armadilha que vale a pena nomear: ASCE 7 e Eurocódigo nem sequer medir a mesma coisa. valores mapeados ASCE 7 são rajadas de 3 segundos; Eurocódigo de são 10 minutos means. Feeding um valor mapa Eurocódigo em um cálculo baseado em ASCE-ou o inverso-subestima ou exagera a carga por uma ampla margem.

Furacão e tufão velocidade do vento: a verificação do estado limite final

Em corredores de ciclones tropicais, a velocidade do vento em nível de desastre torna-se seu próprio caso de projeto. É usado para a verificação do estado limite final: o pólo sobrevive a um evento de uma vez em um século com resistência adequada ao capotamento, capacidade de solda e margem de deformação?

• Estados Unidos (ASCE 7): regiões propensas a furacões são explicitamente mapeadas, e velocidades de vento costeiras básicas em lugares como o sul da Flórida podem exceder 140 mph (cerca de 63 m/s).
• Europa (Eurocódigo): cinturões de tempestades costeiras recebem correções especializadas de topografia e rugosidade.
• Projetos globais: o valor governante vem do registro histórico de ciclones nas coordenadas exatas do projeto, não de uma média regional.

Estudo de caso: por que Guam especifica 200 mph?

Guam fica dentro do beco de tufões do Pacífico Ocidental, uma das zonas de ciclones mais ativas da Terra. A velocidade do vento de Guam para a Categoria de Risco II é de 195 mph como uma rajada de 3 segundos (Categoria de Risco III é mapeada a 210 mph)-muito acima da faixa de 90 - 115 mph que cobre a maior parte do período não relacionado a furacões. O valor de 200 mph visto nas especificações do projeto Guam não é uma elevação arbitrária em camadas sobre a linha de base do código: ele fica logo acima da linha de base RC II e cobre o caso de tufão uma vez-em-um-século com margem para a amplificação do terreno e coeficientes de força em pólos delgados. a lição prática é que "o código mínimo" e "o que o local realmente precisa" são números diferentes no país do ciclone, e a diferença é onde os pólos caem.

O que 200 mph faz ao próprio pólo

Movendo a velocidade do vento do projeto de um poste de um padrão de 130 mph para um extremo de 200 mph muda a física estrutural, não apenas a papelada:

• Escalas de pressão com o quadrado da velocidade. Um vento de 200 mph gera 2,37 vezes a pressão cinética do vento de um vento de 130 mph. Não há crédito parcial para um pólo "principalmente classificado".
• Espessura da parede infla rápido. Em um poste de aço típico de 10 m carregando duas luminárias LED e um painel, a espessura da parede necessária é de 3,0 - 4,0 mm em uma linha de base ASCE 7 interior de 110 - 120 mph, sobe através da faixa costeira de 150 mph, e pode aumentar passado 8,0 mm em um perfil Guam 200 mph.
• O aço carbono padrão ASTM A36 (rendimento de 250 MPa) normalmente tem que dar lugar ao aço de baixa liga de alta resistência, como o ASTM A572 Grau 50 (rendimento mínimo de 345 MPa).
• Fundações e âncoras são reprojetadas. Placas de base, configurações de solda e diâmetros e contagens de parafusos de âncora devem contrariar os momentos de capotamento que crescem com a mesma lei quadrada.
• A proteção contra corrosão torna-se obrigatória, não opcional. Locais de vento extremo são locais de pulverização de sal costeira; galvanização a quente (HDG) para serviço pesado mais um revestimento de fluorocarbono é a combinação que especificamos.

Uma ressalva que afirmamos em cada citação: estes números de espessura são uma tendência de engenharia ilustrativa, não um blueprint. The de fabricação dimensão final depende da geometria do pólo (cônico redondo, octogonal, ou em linha reta), a área total projetada efetiva (EPA) de equipamentos montados, carga morta, e o código de governo. Projetos ao vivo obter um cálculo de seção transversal completa antes de aço é cortado.

A regra que damos a cada especificador

1. Leia o código de governo do projeto e a categoria de risco antes que qualquer calculadora seja aberta.
2. Pegue a velocidade do vento do design do mapa desse código-nunca de um aplicativo de clima.
3. Confirme se o período de média corresponde ao código que você está calculando.
4. Em corredores de ciclones, execute o caso ULS separadamente e compare-o com o caso de manutenção; projete para o que governar.
5. Mantenha os dados de rajada para o que é-a chamada de ir/não ir no dia da instalação.

Nossa calculadora de resistência ao vento mapeia seus três níveis de entrada um a um nas categorias acima: um modo de rajada com um aviso de segurança de campo verde/amarelo/vermelho, um modo de design apoiado por um banco de dados global de velocidade do vento mapeado para os mais recentes mapas ASCE 7 e Eurocódigo, e um modo ULS que leva máximos históricos de super-tufão e retorna índices de estresse de rendimento e margens de segurança finais. o calculadora de resistência do vento padrões para o nível de design compatível com o código e bandeiras quando uma verificação ULS é garantido. Para os próprios postes, cada luz de rua solar tudo-em-um nós enviamos é cotado contra uma velocidade do vento design declarado-pergunte-nos para o número antes de encomendar, e vamos mostrar o cálculo que veio.

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