Tato studie porovnává tlak větru na výškovou budovu stanovený výpočtem v programu RWIND Simulation s výsledky, které zveřejnili Dagnew a kol. v červnu 2009 na 11. Americké konferenci větrného inženýrství (ACWE).
KB 001624 | Zatížení větrem působící na výškovou budovu
Máte nějaké otázky?
Délka: 00:00:00 min
Obecné
Délka: 00:02:59 min
Databáze znalostí
Délka: 00:00:10 min
Databáze znalostí
Délka: 00:01:01 min
Délka: 00:00:22 min
Délka: 00:00:00 min
Délka: 00:52:59 min
Délka: 00:00:00 min
Délka: 00:00:28 min
Vytvoření ověřovacího příkladu pro výpočetní dynamiku tekutin (CFD) je rozhodujícím krokem pro zajištění přesnosti a spolehlivosti výsledků simulace. Tento proces zahrnuje porovnání výsledků CFD simulací s experimentálními nebo analytickými daty z reálných scénářů. Cílem je prokázat, že CFD model může věrně kopírovat fyzikální jevy, které má simulovat. Tento průvodce popisuje základní kroky při vývoji ověřovacího příkladu pro CFD simulaci, od výběru vhodného fyzikálního scénáře až po analýzu a porovnání výsledků. Pečlivým dodržováním těchto kroků mohou inženýři a výzkumní pracovníci zvýšit důvěryhodnost svých CFD modelů a připravit cestu pro jejich efektivní použití v různých oblastech, jako je aerodynamika, letecký průmysl nebo environmentální studie.
Směr větru hraje zásadní roli při CFD (Computational Fluid Dynamics) simulaci a při statickém návrhu budov a infrastruktury. Jedná se o určující faktor pro posouzení interakce sil od větru s konstrukcemi, ovlivňující rozložení tlaků od větru a následně i odezvu konstrukce. Pochopení vlivu směru větru je nezbytné pro vypracování návrhů, které mohou odolávat proměnným silám větru a zajišťují bezpečnost a trvanlivost konstrukcí. Zjednodušeně řečeno, směr větru pomáhá vyladit CFD simulace a řídí principy návrhu pro optimální chování a odolnost proti účinkům větru.
Soulad se stavebními normami, jako je Eurokód, je nezbytný pro zajištění bezpečnosti, strukturální integrity a udržitelnosti budov a konstrukcí. V tomto procesu hraje důležitou roli numerická simulace proudění (CFD), která simuluje chování tekutin, optimalizuje návrhy a pomáhá architektům a inženýrům splnit požadavky Eurokódu na analýzu zatížení větrem, přirozené větrání, požární bezpečnost a energetickou účinnost. Začleněním CFD do procesu navrhování mohou odborníci vytvářet bezpečnější, efektivnější budovy, které splňují nejvyšší konstrukční evropské normy.
Protože Eurokód se přímo nezabývá větrem na bočně otevřené konstrukce, vyplatí se podívat na 4 případy podle německé normy DIN 1055, část 4.
.png?mw=350&hash=2f0d7793d9dcb603d963d405d66de954ab0881ff)
.png?mw=350&hash=70e2099b2c1ef937d13bad2133dc510f597d9f0a)
.png?mw=350&hash=f859eaa66c1de762c9c9367d781a2d01ad7bd01c)
Výpočet modelu budovy probíhá ve dvou výpočetních fázích:
- Globální 3D výpočet celkového modelu, ve kterém jsou podlaží modelována jako tuhá deska (diafragma) nebo jako ohybová deska
- Lokální 2D výpočet jednotlivých desek podlaží
Výsledky pro sloupy a stěny z 3D výpočtu a výsledky pro desky z 2D výpočtu se po výpočtu sloučí do jednoho modelu. To znamená, že není třeba přepínat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek podlaží. Uživatel pracuje pouze s jedním modelem, šetří drahocenný čas a vyhýbá se případným chybám při ruční výměně dat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek.
Svislé plochy v modelu může uživatel rozdělit na smykové stěny a otvorové překlady. Program z těchto stěnových objektů automaticky vygeneruje vnitřní výsledkové pruty, takže je lze následně použít podle požadované normy v Posouzení železobetonových konstrukcí .
Pro prvky v modelech budov máte k dispozici následující nástroje:
- Svislá linie
- Sloup
- Stěna
- Nosník
- Obdélníková deska
- Polygonová deska
- Obdélníkový otvor v desce
- Polygonový otvor v desce
Tato funkce umožňuje zadání prvku v základní rovině (např. na hladině na pozadí) s vytvořením více příslušných prvků v prostoru.
Pomocí typu podlaží "Jen přenos zatížení" můžete v addonu Model budovy uvažovat desky bez účinků tuhosti v rovině, i z roviny. Tento typ prvku shromažďuje zatížení na desce a přenáší je na nosné prvky 3D modelu. Máte tak možnost modelovat sekundární prvky, jako například rošty a podobné prvky pro rozložení zatížení bez dalších účinků ve 3D modelu.
Pokud máte pro svůj model experimentálně stanovené hodnoty tlaku na plochách, lze je použít na modelu konstrukce v programu RFEM 6, zpracovat v programu RWIND 2 a zohlednit jako zatížení větrem při statické analýze v programu RFEM 6.
Jak tyto experimentálně stanovené hodnoty uplatníte, se dozvíte v tomto odborném článku.
Jaký je rozdíl mezi modely turbulence RANS, URANS a DDES?
Jak mohu zohlednit skutečnou geometrii průřezu prutových prvků v programu RWIND Simulation?
Jaká je nejpřesnější CFD metoda pro simulaci větru na atikových zdech?
Jaké typy mezních stavů jsou použitelné pro AISC 341 při seizmickém posouzení?
Jak mohu v programu RFEM 6 modelovat nosník s tvarovanou stojinou?
Jak je možné kloubově/pružně připojit plochy k jiným plochám nebo prutům?
Co to jsou liniové klouby a liniová uvolnění?
Co to jsou liniové klouby a liniová uvolnění?
Doporučené produkty pro Vás
RFEM 6 | Hlavní program RFEM 6
Hlavní program
3D MKP program nové generace slouží ke statickým výpočtům prutů, ploch a těles.
Cena první licence
4 170,00 USD
RFEM 6 | Speciální řešení
Addon
Addon Model budovy pro RFEM umožňuje definovat a upravovat budovu pomocí podlaží. Podlaží lze přitom dodatečně všelijak upravovat. Informace o podlažích a také o celém modelu (těžiště) se zobrazí v tabulkách i graficky.
Cena první licence
1 660,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení železobetonových konstrukcí umožňuje různá posouzení podle mezinárodních norem. Lze v něm navrhovat pruty, plochy a sloupy a také provést posouzení na protlačení a deformace.
Cena první licence
2 550,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení zdiva umožňuje posoudit zdivo metodou konečných prvků. Byl vyvinut v rámci výzkumného projektu DDMaS - Digitalizace návrhu zděných konstrukcí. Materiálový model simuluje nelineární chování kombinace cihel a malty s využitím makromodelování.
Cena první licence
1 660,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení ocelových konstrukcí provádí posouzení únosnosti a použitelnosti ocelových prutů podle různých norem.
Cena první licence
2 550,00 USD
RFEM 6 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení dřevěných konstrukcí provádí posouzení únosnosti, použitelnosti a požární odolnosti dřevěných prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 930,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Nelineární chování materiálu umožňuje zohlednit materiálové nelinearity v programu RFEM, například izotropní plasticitu, ortotropní plasticitu, izotropní poškození).
Cena první licence
1 480,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Stabilita konstrukce slouží k posouzení stability konstrukcí. Stanoví součinitele kritického zatížení a příslušné stabilitní tvary.
Cena první licence
1 300,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Pomocí addonu Analýza fází výstavby (CSA) lze v programu RFEM zohlednit proces výstavby konstrukcí (prutových, plošných a objemových).
Cena první licence
1 570,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Geotechnická analýza pro RFEM vytvoří na základě charakteristik zemních sond těleso pro analyzované podloží. Přesné stanovení základových poměrů výrazně ovlivňuje kvalitu statického výpočtu budov.
Cena první licence
1 120,00 USD
RFEM 6 | Dynamická analýza
Addon
Addon Modální analýza umožňuje vypočítat vlastní čísla, vlastní frekvence a vlastní periody pro prutové, plošné a objemové modely.
Cena první licence
1 210,00 USD
RFEM 6 | Dynamická analýza
Addon
Addon obsahuje rozsáhlou databázi akcelerogramů ze seizmických oblastí, které lze použít pro generování spektra odezvy.
Cena první licence
1 390,00 USD
RFEM 6 | Dynamická analýza
Addon
V addonu Pushover analýza můžete analyzovat dopady zemětřesení na svou konkrétní budovu a posoudit tak, zda budova zemětřesení odolá.
Cena první licence
1 300,00 USD
RFEM 6 | Speciální řešení
Addon
Dvoudílný addon Optimalizace & odhad nákladů/ Odhad emisí CO2 hledá vhodné parametry pro parametrické modely a bloky pomocí umělé inteligence (AI) optimalizace rojem částic (PSO) pro splnění běžných optimalizačních kritérií. Kromě toho tento addon odhaduje náklady modelu nebo emise CO2 zadáním jednotkových nákladů nebo emisí podle definice materiálu pro statický model.
Cena první licence
1 480,00 USD
RSTAB 9 | Hlavní program RSTAB 9
Hlavní program
Moderní 3D program pro statické výpočty je vhodný pro statické a dynamické výpočty prutových konstrukcí a pro posouzení betonu, oceli, dřeva a dalších materiálů.
Cena první licence
2 910,00 USD
RSTAB 9 | Dynamická analýza
Addon
Pomocí addonu Pushover analýza můžete analyzovat seizmická zatížení na konkrétní budově a posoudit tak, zda budova odolá zemětřesení.
Cena první licence
1 300,00 USD
RSTAB 9 | Dynamická analýza
Addon
Addon obsahuje rozsáhlou databázi akcelerogramů ze seizmických oblastí, které lze použít pro generování spektra odezvy.
Cena první licence
1 390,00 USD
RSTAB 9 | Dynamická analýza
Addon
Addon Modální analýza umožňuje počítat vlastní čísla, vlastní frekvence a vlastní periody pro prutové, plošné a objemové modely.
Cena první licence
1 210,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení železobetonových konstrukcí umožňuje různá posouzení prutů a sloupů podle mezinárodních norem.
Cena první licence
2 550,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení ocelových konstrukcí provádí posouzení únosnosti a použitelnosti ocelových prutů podle různých norem.
Cena první licence
2 550,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení dřevěných konstrukcí provádí posouzení únosnosti, použitelnosti a požární odolnosti dřevěných prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 930,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Posouzení hliníkových konstrukcí provádí posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti hliníkových prutů podle různých norem.
Cena první licence
1 750,00 USD
RSTAB 9 | Speciální řešení
Addon
Kromě toho tento addon odhaduje náklady modelu nebo emise CO2 zadáním jednotkových nákladů nebo emisí podle definice materiálu pro statický model.
Cena první licence
1 480,00 USD
RSTAB 9 | Posouzení
Addon
Addon Analýza napětí-přetvoření provádí obecnou analýzu napětí výpočtem stávajících napětí a jejich porovnáním s mezními napětími.
Cena první licence
1 120,00 USD
RFEM 6 | Doplňkové analýzy
Addon
Addon Form-finding hledá optimální tvar prutů zatížených normálovými silami a plošných modelů zatížených na tah. Tvar je dán rovnováhou mezi normálovou silou v prutu resp. membránovým napětím a existujícími okrajovými podmínkami.
Cena první licence
2 060,00 USD
RWIND 2 | Samostatný program
Samostatný program
RWIND 2 je program pro numerickou simulaci obtékání budov libovolné geometrie vzdušným proudem (digitální větrný tunel) a pro stanovení zatížení větrem, která působí na jejich povrch. Program lze používat jako samostatnou aplikaci nebo jako rozšíření k programům RFEM a RSTAB pro statickou a dynamickou analýzu.
Cena první licence
3 080,00 USD
RWIND 2 | Samostatný program
Samostatný program
S RWIND 2 máte k dispozici program, který využívá digitální větrný tunel pro numerickou simulaci proudění větru.
Cena první licence
4 200,00 USD