风速与风荷载的换算公式

风速与风荷载的换算公
式
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我们知道，风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。

根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为
wp=0.5?ro?v2(1)
其中wp为风压[kN/m2]，ro为空气密度[kg/m3]，v为风速[m/s]。

由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro?g,因此有ro=r/g。

在(1)中使用这一关
系，得到
wp=0.5?r?v2/g(2)
此式为标准风压公式。

在标准状态下(气压为1013hPa,温度为15°C),空气重度
r=0.01225[kN/m3]。

纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s2],我们得到
wp=v2/1600(3)
此式为用风速估计风压的通用公式。

应当指出的是，空气重度和重力加速度随
纬度和海拔高度而变。

一般来说，r/g在高原上要比在平原地区小，也就是说同
样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。

现在我们将风速代入(3),10级大风相当于24.5-28.4m/s,取风速上限28.4m/s,得
到风压wp=0.5[kN/m瞉,相当于每平方米广告牌承受约51千克力。

风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。

一般根据风吹到地面或水面的
物体上所产生的各种现象，把风力的大小分为13个等级，最小是0级，最大
为12级。

其口诀：
0级静风，风平浪静，烟往上冲。

1级软风，烟示方向，斜指天空。

2级轻风，人有感觉，树叶微动。

3级微风，树叶摇动，旗展风中。

4级和风，灰尘四起，纸片风送。

5级清风，塘水起波，小树摇动。

6级强风，举伞困难，电线嗡嗡。

7级疾风，迎风难行，大树鞠躬。

8级大风，折断树枝，江湖浪猛。

9级烈风，屋顶受损，吹毁烟囱。

此外，根据需要还可以将风力换算成所对应的风速，也就是单位时间内空气流动的距离，用米/秒表示，其换算口诀供参考：二是二来一是一，三级三上加个一。

四到九级不难算，级数减二乘个三。

十到十二不多见，牢记十级就好办。

十级风速二十七，每加四来多一级。

即：一级风的风速等于1米/秒，二级风的风速等于2米/秒。

三级风的风级上加1，其风速等于4米/秒。

四到九级在级数上减去2再乘3，就得到相应级别的风速。

十至十二级的风速算法是一样的，十级风速是27米/秒，在此基础上加4得十一级风速31米/秒，再加4得十二级风速35米/秒。

级现象米/秒
1烟能表示风向。

0．3～1．5
2人面感觉有风，树叶微动。

1．6～3．3
3树叶及微技摇动不息，旌旗展开。

3．4～5．4
4能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动。

5．5～7．9
5有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。

8．0一10．7
6大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难。

10．8～13.8
7全树动摇，迎风步行感觉不便。

13．9～17．l
8微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。

17．2～20．7
9草房遭受破坏，大树枝可折断。

20．8～24．4
10树木可被吹倒，，一般建筑物遭破坏。

24．5～28．4
11陆上少见，大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏。

28．5～32．6
12陆上绝少，其催毁力极大。

32．7～36．9
1337．0～41．4
1441．5～46．1 1546．2—50．9 1651．0～56．0 1756．1—61．2。