Математическите изчисления присъстват в различни ежедневни ситуации, например, при изграждането на сграда, ние използваме многобройни изчисления, считани за съществени за успеха на сградата. Количеството тухли, дебелината на бетонните греди и железните пръти, точното съотношение на пясък, вода и цимент, дълбочината на изкопите, наред с други ситуации. Това, което не осъзнаваме, е, че в момента започва да се обсъжда нещо много важно при изграждането на сграда от проектния проект, тъй като всяка вертикална конструкция трябва да отчита хоризонталната сила, наложена от вятър.
Силата, наложена от вятъра, е експоненциална, тъй като когато удвоим скоростта на вятъра, силата се утроява. Например ветровете със скорост 80 km / h генерират хоризонтална сила от 360N / m² (Нютон на квадратен метър), в този случай ветровете от порядъка на 160 km / h създават сила от 1440 N / m². Нека например определим силата, наложена на сграда с височина 400 метра, която е широка 40 метра, ударена от вятър от 160 км / ч.
Страничната площ на сградата ще бъде дадена с 400 * 40, което води до 16000 m². Следователно хоризонталната сила ще бъде 16000 * 1440 = 23 040 000 N / m² или приблизително 2348 тона. Тази сила има тенденция да дестабилизира основата и колкото по-висока е сградата, толкова по-голяма е скоростта на вятъра.
Най-интересното е, че има две сили, действащи в един и същи момент, едната от тях натиска сградата, а другата изглежда дърпа сградата, тъй като въздушният поток от едната страна генерира вакуум от другата страна. Гледам:
В допълнение към силата на вятъра, действащ върху сградата, има поява на трептене, поради факта, че сегашните сгради са много леки. Но този проблем може да бъде решен с използването на много големи бетонни стабилизатори, разположени в горната част на сградата.
Люлеещ стабилизатор на сграда
Те работят, като се движат срещу трептенето, наложено от силата на вятъра. Гледам:
от Марк Ной
Завършва математика
Училищен отбор на Бразилия
Тригонометрия - Математика - Бразилско училище
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm