Windkracht op een voorwerp

Ik heb een antennemast van 13meter lang (hoog) en een diameter van 80mm aan de
basis, taps toelopend tot 40mm. Hierop komen nog een paar antennes te staan.

Wat ik nu graag zou willen weten is hoe ik kan uitrekenen welke krachten op deze
mast komen te staan bij wind om zo te bepalen hoe veilige de mast is. Kortom ik
zoek een formule waarin ik windkracht (of snelheid) kan omzetten naar Newton.

Antwoord:

Aangezien de mast spits toeloopt is dit al beter als een mast die recht zou
zijn. Het is natuurlijk belangrijk te weten waar de mast van gemaakt is. Maar
goed dit is bijzaak, in de tabellen is wel te vinden wat de sterkte van de mast
is op het dikste punt. Dit is tevens het punt waar de meeste krachten op komen.
Dit met of zonder tui draden, met tuidraden krijgen we ook nog te maken met de
trekkracht van de tuidraden. Deze zullen ook een kracht uit oefenen op de mast
naar beneden gericht.

De windkracht die wordt uitgeoefend op de mast zal boven in de mast groter
zijn dan beneden in de mast, dit omdat de wind aan het oppervlak van de aarde
minder hard waait. Maar voor het gemak zullen we maar aanhouden dat het op de
hele mast hetzelfde is. En zal de kracht dus aangrijpen in het midden van de
mast. Bij weerstand op de mast door de wind wordt uitgegaan van een plat vlak.
Wil dus zeggen doorsnede van de mast is tevens het effectieve oppervlak.?

En inderdaad hier is een formule voor, uitgegaan van storm (55 meter per
seconde)?? Fw = 0,1 * V2 * A mast ; waarbij Fw = kracht op de mast, V2
= windkracht in kwadraat,? A =? oppervlakte mast …… uitkomst in
Newton.? In dit geval: oppervlakte mast 13 x 0,08 = 1,04 M2 uitgegaan van
basis mast, min het gedeelte wat dan afvalt ( aflopend naar 40 mm) 13 x 0.02 =
0,26??? wordt dan 1,04 – 0,26 = 0,78 M2 dit is dan het effectieve
oppervlak van de mast.

kracht op de mast = 0,1 * (55*55) *0,78 = 236 Newton

Voor de antennes geldt dit natuurlijk ook, ga dan van het meest ongunstige
moment uit. Als er een raster in de antenne zit verwerkt met buizen of draad
dicht bij elkaar, ga dan uit van een gesloten oppervlak.