Matematiske beregninger er til stede i forskellige hverdagssituationer, for eksempel i opførelsen af en bygning bruger vi adskillige beregninger, der anses for væsentlige for bygningens succes. Mængden af mursten, tykkelsen af betonbjælkerne og jernstængerne, den nøjagtige andel af sand, vand og cement, dybden af skyttegravene, blandt andre situationer. Hvad vi ikke er klar over er, at noget meget vigtigt i opførelsen af en bygning begynder at blive diskuteret i øjeblikket af projektets design, da enhver lodret konstruktion skal tage højde for den vandrette kraft, der pålægges af vind.
Den kraft, der pålægges af vinden, er eksponentiel, for når vi fordobler vindhastigheden, er kraften firdoblet. For eksempel genererer vind med en hastighed på 80 km / t en vandret kraft på 360N / m² (Newton pr. Kvadratmeter), i dette tilfælde vind i størrelsesordenen 160 km / t producerer en kraft på 1440 N / m². Lad os for eksempel bestemme den kraft, der pålægges en bygning, der er 400 meter høj, og som er 40 meter bred, ramt af vind på 160 km / t.
Bygningens sideareal vil blive givet med 400 * 40, hvilket resulterer i 16000 m². Derfor vil den vandrette kraft være 16000 * 1440 = 23.040.000 N / m² eller ca. 2348 ton. Denne kraft har tendens til at destabilisere basen, og jo højere bygningen er, desto større vindhastighed.
Det mest interessante er, at der er to kræfter, der virker i samme øjeblik, den ene skubber på bygningen og den anden ser ud til at trække bygningen, da luftstrømmen på den ene side genererer et vakuum på den anden side. Holde øje:
Ud over vindkraften, der virker på bygningen, forekommer der svingningsbevægelser på grund af det faktum, at de nuværende bygninger er meget lette. Men dette problem kan løses ved brug af meget store betonstabilisatorer placeret øverst i bygningen.
Gyngestabilisator af en bygning
De arbejder ved at bevæge sig mod svingningen påført af vindens kraft. Holde øje:
af Mark Noah
Uddannet i matematik
Brazil School Team
Trigonometri - Matematik - Brasilien skole
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm
