Les calculs mathématiques sont présents dans diverses situations quotidiennes, par exemple, dans la construction d'un bâtiment, nous utilisons de nombreux calculs considérés comme essentiels à la réussite du bâtiment. La quantité de briques, l'épaisseur des poutres en béton et des barres de fer, la proportion exacte de sable, d'eau et de ciment, la profondeur des tranchées, entre autres situations. Ce que nous ne réalisons pas, c'est que quelque chose de très important dans la construction d'un bâtiment commence à être discuté en ce moment de la conception du projet, car chaque construction verticale doit tenir compte de la force horizontale imposée par le vent.
La force imposée par le vent est exponentielle, car lorsque nous doublons la vitesse du vent, la force est quadruplée. Par exemple, des vents à une vitesse de 80 km/h génèrent une force horizontale de 360 N/m² (Newton par mètre carré), dans ce cas des vents de l'ordre de 160 km/h produisent une force de 1440 N/m². Déterminons par exemple la force imposée à un bâtiment de 400 mètres de haut, sur 40 mètres de large, frappé par des vents de 160 km/h.
La superficie latérale du bâtiment sera donnée par 400*40, ce qui donne 16000 m². Par conséquent, la force horizontale sera de 16000 * 1440 = 23 040 000 N/m² soit environ 2348 tonnes. Cette force a tendance à déstabiliser la base et plus le bâtiment est haut plus la vitesse du vent est importante.
La chose la plus intéressante est qu'il y a deux forces agissant au même moment, l'une d'elles pousse le bâtiment et l'autre semble tirer le bâtiment, car le flux d'air d'un côté génère un vide de l'autre côté. Regarder:
En plus de la force du vent agissant sur le bâtiment, il y a l'apparition d'un mouvement d'oscillation, dû au fait que les bâtiments actuels sont très légers. Mais ce problème peut être résolu grâce à l'utilisation de très gros stabilisateurs en béton situés au sommet du bâtiment.
Stabilisateur de balançoire d'un bâtiment
Ils fonctionnent en se déplaçant contre l'oscillation imposée par la force du vent. Regarder:
par Mark Noah
Diplômé en Mathématiques
Équipe scolaire du Brésil
Trigonométrie - Math - École du Brésil
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm