Il seguente studio confronta la pressione del vento su un edificio alto ottenuto da RWIND Simulation con i risultati pubblicati da Dagnew et al. all'undicesima conferenza americana sull'ingegneria eolica nel giugno 2009.
KB 001624 | Carichi del vento su un edificio alto
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La creazione di un esempio di convalida per la fluidodinamica computazionale (CFD) è un passaggio critico per garantire l'accuratezza e l'affidabilità dei risultati della simulazione. Questo processo comporta il confronto dei risultati delle simulazioni CFD con dati sperimentali o analitici da scenari del mondo reale. L'obiettivo è quello di stabilire che il modello CFD può replicare fedelmente i fenomeni fisici che intende simulare. Questa guida descrive i passaggi essenziali nello sviluppo di un esempio di validazione per la simulazione CFD, dalla selezione di uno scenario fisico adatto all'analisi e al confronto dei risultati. Seguendo meticolosamente questi passaggi, ingegneri e ricercatori possono migliorare la credibilità dei loro modelli CFD, aprendo la strada alla loro applicazione efficace in diversi campi come l'aerodinamica, l'aerospaziale e gli studi ambientali.
La direzione del vento gioca un ruolo cruciale nel dare forma ai risultati delle simulazioni di fluidodinamica computazionale (CFD) e nella verifica strutturale di edifici e infrastrutture. È un fattore determinante per valutare come le forze del vento interagiscono con le strutture, influenzando la distribuzione delle pressioni del vento e, di conseguenza, le risposte strutturali. Comprendere l'impatto della direzione del vento è essenziale per lo sviluppo di progetti in grado di resistere a forze del vento variabili, garantendo la sicurezza e la durata delle strutture. Semplificata, la direzione del vento aiuta nella messa a punto delle simulazioni CFD e guida i principi di progettazione strutturale per prestazioni ottimali e per la resilienza contro gli effetti indotti dal vento.
La conformità alle normative edilizie, come l'Eurocodice, è essenziale per garantire la sicurezza, l'integrità strutturale e la sostenibilità di edifici e strutture. La fluidodinamica computazionale (CFD) svolge un ruolo fondamentale in questo processo simulando il comportamento dei fluidi, ottimizzando i progetti e aiutando architetti e ingegneri a soddisfare i requisiti dell'Eurocodice relativi all'analisi del carico del vento, alla ventilazione naturale, alla sicurezza antincendio e all'efficienza energetica. Integrando CFD nel processo di progettazione, i professionisti possono creare edifici più sicuri, più efficienti e conformi che soddisfano i più alti standard di costruzione e progettazione in Europa.
Poiché il vento sulle strutture con aperture laterali non è considerato nell'Eurocodice, si fa riferimento ai 4 casi della norma tedesca DIN 1055 Parte 4.
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Il modello dell'edificio è calcolato in due fasi:
- Calcolo 3D globale dell'intero modello, in cui le solette sono modellate come un piano rigido (diaframma) o come un piano flettente
- Calcolo 2D locale dei singoli piani
Dopo il calcolo, i risultati delle colonne e delle pareti dal calcolo 3D e i risultati delle solette dal calcolo 2D sono combinati in un unico modello. Ciò significa che non è necessario passare dal modello 3D ai singoli modelli 2D delle solette. L'utente lavora solo con un modello, risparmia tempo prezioso ed evita possibili errori nello scambio manuale di dati tra il modello 3D e i singoli modelli 2D del piano.
Le superfici verticali nel modello possono essere suddivise in pareti di taglio e travi parete. Il programma genera automaticamente le aste dei risultati interni da questi oggetti parete, in modo che possano quindi essere utilizzate secondo la norma desiderata in Verifica calcestruzzo.
Per gli elementi nei modelli di edifici, sono disponibili diversi strumenti di modellazione:
- Linea verticale
- Colonna
- Parete
- Asta della trave
- Soffitto rettangolare
- Lastra poligonale
- Apertura rettangolare nel soffitto
- Apertura poligonale del soffitto
Questa funzione consente di definire elementi sul piano terra (ad esempio, un layer di sfondo) con la creazione di elementi multipli associati nello spazio.
Utilizzando il tipo di piano " Solo trasferimento del carico ", è possibile creare solai senza considerare l'effetto di rigidezza dentro e fuori dal piano. Questo tipo di elemento raccoglie i carichi sul soffitto e li trasferisce agli elementi portanti del modello 3D. Ciò offre la possibilità di simulare componenti secondari come griglie ed elementi di distribuzione del carico simili nel modello 3D senza ulteriori effetti.
In RFEM e RSTAB, è possibile visualizzare i valori del campo di flusso di pressione, velocità, energia cinetica di turbolenza e tasso di dissipazione della turbolenza per la simulazione del vento.
I piani di taglio sono allineati con la rispettiva direzione del vento.
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