Οι μαθηματικοί υπολογισμοί υπάρχουν σε διάφορες καθημερινές καταστάσεις, για παράδειγμα, στην κατασκευή ενός κτιρίου, χρησιμοποιούμε πολλούς υπολογισμούς που θεωρούνται απαραίτητοι για την επιτυχία του κτιρίου. Η ποσότητα των τούβλων, το πάχος των δοκών από σκυρόδεμα και οι ράβδοι σιδήρου, η ακριβής αναλογία άμμου, νερού και τσιμέντου, το βάθος των τάφρων, μεταξύ άλλων καταστάσεων. Αυτό που δεν συνειδητοποιούμε είναι ότι κάτι πολύ σημαντικό στην κατασκευή ενός κτηρίου αρχίζει να συζητείται αυτή τη στιγμή του σχεδιασμού του έργου, καθώς κάθε κάθετη κατασκευή πρέπει να λαμβάνει υπόψη την οριζόντια δύναμη που επιβάλλεται από το άνεμος.
Η δύναμη που επιβάλλεται από τον άνεμο είναι εκθετική, γιατί καθώς διπλασιάζουμε την ταχύτητα του ανέμου, η δύναμη τετραπλασιάζεται. Για παράδειγμα, οι άνεμοι με ταχύτητα 80 km / h δημιουργούν μια οριζόντια δύναμη 360N / m² (Newton ανά τετραγωνικό μέτρο), στην περίπτωση αυτή οι άνεμοι της τάξης των 160 km / h παράγουν μια δύναμη 1440 N / m². Για παράδειγμα, ας προσδιορίσουμε τη δύναμη που επιβάλλεται σε ένα κτίριο ύψους 400 μέτρων, πλάτους 40 μέτρων, που χτυπιέται από ανέμους 160 km / h.
Η πλευρική επιφάνεια του κτιρίου θα δοθεί από 400 * 40, με αποτέλεσμα 16000 m². Επομένως, η οριζόντια δύναμη θα είναι 16000 * 1440 = 23.040.000 N / m² ή περίπου 2348 τόνοι. Αυτή η δύναμη τείνει να αποσταθεροποιήσει τη βάση και όσο υψηλότερο είναι το κτίριο τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου.
Το πιο ενδιαφέρον πράγμα είναι ότι υπάρχουν δύο δυνάμεις που δρουν την ίδια στιγμή, μία από αυτές ωθεί το κτίριο και η άλλη φαίνεται να τραβά το κτίριο, καθώς η ροή του αέρα από τη μία πλευρά δημιουργεί κενό στην άλλη πλευρά. Παρακολουθώ:
Εκτός από τη δύναμη του ανέμου που ενεργεί στο κτίριο, υπάρχει η εμφάνιση κίνησης ταλάντωσης, επειδή τα τρέχοντα κτίρια είναι πολύ ελαφριά. Αλλά αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με τη χρήση πολύ μεγάλων σταθεροποιητών σκυροδέματος που βρίσκονται στην κορυφή του κτιρίου.
Σταθεροποιητής Swing ενός κτιρίου
Λειτουργούν κινούνται ενάντια στην ταλάντωση που επιβάλλεται από τη δύναμη του ανέμου. Παρακολουθώ:
από τον Mark Noah
Αποφοίτησε στα Μαθηματικά
Σχολική ομάδα της Βραζιλίας
Τριγωνομετρία - Μαθηματικά - Σχολείο της Βραζιλίας
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm
