Uma carga de vento refere-se à intensidade da força que o vento aplica a uma estrutura. Embora você possa usar uma fórmula simples para calcular as cargas de vento a partir da velocidade do vento, projetistas, engenheiros e construtores devem incorporar muitos cálculos adicionais para garantir que suas estruturas não explodam com um vento forte.
Pressão do vento

Você pode ter uma idéia geral da pressão em uma seção de 1 pé por 1 pé de uma estrutura usando a seguinte fórmula: pressão do vento por pé quadrado \u003d 0,00256 x o quadrado da velocidade do vento. Por exemplo, uma velocidade do vento de 40 milhas por hora (mph) cria uma pressão de (0,00256 x (40) ^ 2) \u003d 4,096 libras por pé quadrado (psf). De acordo com esta fórmula, uma estrutura destinada a suportar ventos de 100 mph deve ser construída para resistir a uma pressão do vento de 25,6 psf. Vários sites oferecem calculadoras on-line multifatoriais para determinar a pressão do vento em estruturas padrão.
Coeficiente de arrasto

A conversão da pressão do vento em carga de vento deve levar em consideração o formato da estrutura, que determina seu coeficiente de arrasto (Cd), uma medida de resistência ao vento. Os engenheiros elaboraram valores padrão de Cd para diferentes formas. Por exemplo, uma superfície plana tem um Cd de 2,0, enquanto o Cd de um cilindro longo é 1,2. Cd é um número puro sem unidades. Formas complexas requerem análise e teste cuidadosos para determinar seus valores de Cd. Por exemplo, fabricantes de automóveis usam túneis de vento para encontrar o CD de um veículo.
Carga é uma força

Armado com dados de pressão e arrasto, você pode encontrar a carga do vento usando a seguinte fórmula: force \u003d area x pressão x Cd. Usando o exemplo de uma seção plana de uma estrutura, a área - ou comprimento x largura - pode ser definida como 1 pé quadrado, resultando em uma carga de vento de 1 x 25,6 x 2 \u003d 51,2 psf para um vento de 100 mph. Uma parede de 10 pés por 12 pés reivindica uma área de 120 pés quadrados, o que significa que teria de suportar uma carga de vento de 100 mph de 120 x 51,2 \u003d 6.144 psf. No mundo real, os engenheiros usam fórmulas mais sofisticadas e contêm variáveis adicionais.
Outras variáveis

Os engenheiros devem levar em consideração o fato de que a velocidade do vento pode variar com a altura acima do solo, a pressão atmosférica, o terreno, temperatura, formação de gelo, o efeito de rajadas e outras variáveis. Autoridades diferentes publicam valores conflitantes de Cd, que podem gerar resultados diferentes, dependendo da autoridade escolhida. Os engenheiros normalmente “sobrecarregam” as estruturas para que possam suportar cargas de vento além da velocidade máxima do vento prevista no local da estrutura. Cargas diferentes se aplicam aos ventos que sopram em uma estrutura de lado, atrás, acima ou abaixo.