El siguiente estudio compara la presión del viento en un edificio de gran altura obtenida mediante RWIND Simulation con los resultados publicados por Dagnew et al. en la 11a conferencia americana sobre ingeniería eólica en junio de 2009.
KB 001624 | Cargas de viento en un edificio de gran altura
¿Tiene alguna pregunta?
Duración: 00:00:00 min
General
Duración: 00:02:59 min
Base de datos de conocimientos
Duración: 00:00:10 min
Base de datos de conocimientos
Duración: 00:01:01 min
Duración: 00:00:22 min
Duración: 00:00:00 min
Duración: 00:00:28 min
Duración: 00:00:00 min
Duración: 01:07:48 min
La creación de un ejemplo de validación para la dinámica de fluidos computacional (CFD) es un paso crítico para garantizar la precisión y fiabilidad de los resultados de la simulación. Este proceso implica la comparación de los resultados de las simulaciones de CFD con datos experimentales o analíticos de escenarios del mundo real. El objetivo es establecer que el modelo de CFD pueda replicar fielmente los fenómenos físicos que se pretende simular. Esta guía describe los pasos esenciales en el desarrollo de un ejemplo de validación para la simulación de CFD, desde la selección de un escenario físico adecuado hasta el análisis y comparación de los resultados. Al seguir meticulosamente estos pasos, los ingenieros e investigadores pueden mejorar la credibilidad de sus modelos de CFD, allanando el camino para su aplicación eficaz en diversos campos como la aerodinámica, la industria aeroespacial y los estudios medioambientales.
La dirección del viento juega un papel crucial en la configuración de los resultados de las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) y el diseño estructural de edificios e infraestructuras. Es un factor determinante para evaluar cómo interactúan las fuerzas del viento con las estructuras, influyendo en la distribución de las presiones del viento y, en consecuencia, en las respuestas estructurales. Comprender el impacto de la dirección del viento es esencial para desarrollar diseños que puedan soportar fuerzas de viento variables, garantizando la seguridad y durabilidad de las estructuras. La dirección del viento simplificada ayuda a ajustar las simulaciones de CFD y guiar los principios de diseño estructural para un rendimiento y una resistencia óptimos contra los efectos inducidos por el viento.
El cumplimiento de los códigos de construcción, como el Eurocódigo, es esencial para garantizar la seguridad, la integridad estructural y la sostenibilidad de los edificios y estructuras. La dinámica de fluidos computacional (CFD) juega un papel vital en este proceso al simular el comportamiento de los fluidos, optimizar los diseños y ayudar a los arquitectos e ingenieros a cumplir con los requisitos del Eurocódigo relacionados con el análisis de carga de viento, ventilación natural, seguridad contra incendios y eficiencia energética. Al integrar CFD en el proceso de diseño, los profesionales pueden crear edificios más seguros, eficientes y conformes que cumplen con los más altos estándares de construcción y diseño en Europa.
Dado que el viento en estructuras abiertas lateralmente no se trata en el Eurocódigo, se hace referencia a los 4 casos de la norma alemana DIN 1055 Parte 4.
.png?mw=350&hash=2f0d7793d9dcb603d963d405d66de954ab0881ff)
.png?mw=350&hash=70e2099b2c1ef937d13bad2133dc510f597d9f0a)
.png?mw=350&hash=f859eaa66c1de762c9c9367d781a2d01ad7bd01c)
El modelo de edificio se calcula en dos fases:
- Cálculo global en 3D del modelo general, en el que las losas se modelan como un plano rígido (diafragma) o como una placa de flexión
- Cálculo local en 2D de las plantas individuales
Después del cálculo, los resultados de los pilares y muros del cálculo en 3D y los resultados de las losas del cálculo en 2D se combinan en un solo modelo. Esto significa que no es necesario cambiar entre el modelo en 3D y los modelos en 2D individuales de las losas. El usuario sólo trabaja con un modelo, ahorra un tiempo valioso y evita posibles errores en el intercambio manual de datos entre el modelo en 3D y los modelos de pisos en 2D individuales.
Las superficies verticales en el modelo se pueden dividir en muros de cortante y vigas de apeo. El programa genera automáticamente barras de resultados internos a partir de estos objetos de muro, por lo que luego se pueden usar según la norma Cálculo de hormigón.
Hay varias herramientas de modelado disponibles para elementos en modelos de edificios:
- Línea vertical
- Pilar
- Muro
- Viga
- Piso rectangular
- Piso poligonal
- Abertura de piso rectangular
- Abertura de piso poligonal
Esta característica le permite definir el elemento en el plano del terreno (por ejemplo, con una capa de fondo) con la creación de elementos múltiples asociada en el espacio.
Usando el tipo de planta "Solo transmisión de cargas", puede considerar losas sin efecto de rigidez dentro y fuera del plano en el complemento Modelo de edificio. Este tipo de elemento recoge las cargas en el techo y las transfiere a los elementos de apoyo del modelo en 3D. Así, puede simular componentes secundarios, como rejillas y elementos de distribución de carga similares, sin ningún efecto adicional en el modelo en 3D.
Si ha determinado experimentalmente las presiones superficiales disponibles para un modelo, puede aplicarlas a un modelo estructural en RFEM 6, procesarlas en RWIND 2 y usarlas como cargas de viento en el análisis estructural de RFEM 6.
Puede averiguar cómo aplicar los valores determinados experimentalmente en este artículo técnico.
¿Cuál es la diferencia entre los modelos de turbulencia RANS, URANS y DDES?
¿Cómo es posible considerar la geometría de la sección real de elementos de barra en RWIND Simulation?
¿Cuál es el método CFD más preciso para la simulación de viento de parapetos?
¿Qué tipos de estados límite son aplicables para el cálculo sísmico según AISC 341?
¿Cómo puedo modelar una viga de alma ondulada en RFEM 6?
¿Cómo puedo conectar superficies a otras superficies o barras de forma articulada/semirrígida?
¿Qué son las articulaciones lineales y las liberaciones de línea?
¿Qué son las articulaciones lineales y las liberaciones de línea?
Productos recomendados para usted
RFEM 6 | Programa principal RFEM 6
Programa principal
La nueva generación del software en 3D del método de los elementos finitos (MEF) se utiliza para el análisis de estructuras compuestas de barras, superficies y sólidos.
Precio de la primera licencia
4.170,00 USD
RFEM 6 | Soluciones especiales
Complemento
El complemento Modelo de edificio para RFEM le permite definir y manipular un edificio utilizando plantas. Las plantas se pueden ajustar después de muchas maneras. La información sobre las plantas y todo el modelo (centro de gravedad) se muestra en tablas y gráficos.
Precio de la primera licencia
1.660,00 USD
RFEM 6 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de hormigón permite varias verificaciones según las normas internacionales. Es posible diseñar barras, superficies y pilares, así como realizar análisis de punzonamiento y deformaciones.
Precio de la primera licencia
2.550,00 USD
RFEM 6 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de fábrica para RFEM permite el cálculo y dimensionamiento de estructuras de fábrica (mampostería) utilizando el método de los elementos finitos. Fue desarrollado como parte del proyecto de investigación titulado DDMaS – Digitalizing the Design of Masonry Structures. El modelo de material representa el comportamiento no lineal de la combinación de ladrillo y mortero en forma de un macro-modelado.
Precio de la primera licencia
1.660,00 USD
RFEM 6 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de acero realiza las verificaciones del estado límite último y de servicio de barras de acero según varias normas.
Precio de la primera licencia
2.550,00 USD
RFEM 6 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de madera realiza las comprobaciones de cálculo de los estados límite últimos, de servicio y de resistencia al fuego de barras de madera según varias normas.
Precio de la primera licencia
1.930,00 USD
RFEM 6 | Análisis adicionales
Complemento
El complemento Comportamiento no lineal del material permite considerar las no linealidades del material en RFEM (por ejemplo, isótropo plástico, ortótropo plástico, daño isótropo).
Precio de la primera licencia
1.480,00 USD
RFEM 6 | Análisis adicionales
Complemento
El complemento Estabilidad de la estructura realiza el análisis de estabilidad de las estructuras.
Precio de la primera licencia
1.300,00 USD
RFEM 6 | Análisis adicionales
Complemento
El complemento Análisis de fases de construcción (CSA) permite considerar el proceso de construcción de estructuras (estructuras de barras, superficies y sólidos) en RFEM.
Precio de la primera licencia
1.570,00 USD
RFEM 6 | Análisis adicionales
Complemento
La determinación precisa de las condiciones del suelo afecta significativamente la calidad del análisis estructural de los edificios.
Precio de la primera licencia
1.120,00 USD
RFEM 6 | Análisis dinámico
Complemento
El complemento Análisis modal permite el cálculo de valores propios, frecuencias naturales y periodos naturales para modelos de barras, superficies y sólidos.
Precio de la primera licencia
1.210,00 USD
RFEM 6 | Análisis dinámico
Complemento
El complemento Análisis del espectro de respuesta realiza un análisis sísmico utilizando el análisis del espectro de respuesta multimodal. Los espectros necesarios para esto se pueden crear de acuerdo con las normas o definidos por el usuario. Los esfuerzos estáticos equivalentes se generan a partir de ellos. El complemento incluye una amplia biblioteca de acelerogramas de zonas sísmicas que se pueden usar para generar espectros de respuesta.
Precio de la primera licencia
1.390,00 USD
RFEM 6 | Análisis dinámico
Complemento
Con el complemento Análisis por empujes incrementales (pushover), puede analizar las acciones sísmicas en un edificio en particular y, por lo tanto, evaluar si el edificio puede resistir un terremoto.
Precio de la primera licencia
1.300,00 USD
RFEM 6 | Soluciones especiales
Complemento
El complemento de dos partes Optimización y estimación de coste / emisiones de CO2 encuentra los parámetros adecuados para los modelos y bloques parametrizados mediante la técnica de la inteligencia artificial (IA) de la optimización por enjambre de partículas (PSO) para el cumplimiento de los criterios de optimización comunes. Además, este complemento estima los costes del modelo o las emisiones de CO2 especificando los costes unitarios o las emisiones por definición de material para el modelo estructural.
Precio de la primera licencia
1.480,00 USD
RSTAB 9 | Programa principal RSTAB 9
Programa principal
El moderno programa de análisis y cálculo estructural en 3D es adecuado para el análisis estructural y dinámico de estructuras de vigas, así como para el cálculo de hormigón, acero, madera y otros materiales.
Precio de la primera licencia
2.910,00 USD
RSTAB 9 | Análisis dinámico
Complemento
Con el complemento Análisis por empujes incrementales (pushover), puede analizar las acciones sísmicas en un edificio en particular y, por lo tanto, evaluar si el edificio puede resistir el terremoto.
Precio de la primera licencia
1.300,00 USD
RSTAB 9 | Análisis dinámico
Complemento
El complemento incluye una amplia biblioteca de acelerogramas de zonas sísmicas que se pueden usar para generar espectros de respuesta.
Precio de la primera licencia
1.390,00 USD
RSTAB 9 | Análisis dinámico
Complemento
El complemento Análisis modal permite el cálculo de valores propios, frecuencias naturales y periodos naturales para modelos de barras, superficies y sólidos.
Precio de la primera licencia
1.210,00 USD
RSTAB 9 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de hormigón permite varias verificaciones de barras y pilares según las normas internacionales.
Precio de la primera licencia
2.550,00 USD
RSTAB 9 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de acero realiza las verificaciones del estado límite último y de servicio de barras de acero según varias normas.
Precio de la primera licencia
2.550,00 USD
RSTAB 9 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de madera realiza las verificaciones de los estados límite últimos, de servicio y de resistencia al fuego de barras de madera según varias normas.
Precio de la primera licencia
1.930,00 USD
RSTAB 9 | Cálculo
Complemento
El complemento Cálculo de aluminio realiza las verificaciones del estado límite último y de servicio de barras de aluminio según varias normas.
Precio de la primera licencia
1.750,00 USD
RSTAB 9 | Soluciones especiales
Complemento
El complemento de dos partes Optimización y estimación de coste/emisiones de CO2 encuentra los parámetros adecuados para los modelos y bloques parametrizados mediante la técnica de la inteligencia artificial (IA) de la optimización por enjambre de partículas (PSO) para el cumplimiento de los criterios de optimización comunes.
Precio de la primera licencia
1.480,00 USD
RSTAB 9 | Cálculo
Complemento
El complemento Análisis tensión-deformación realiza análisis generales de tensiones, calculando las tensiones existentes y comparándolas con las tensiones límite.
Precio de la primera licencia
1.120,00 USD
RFEM 6 | Análisis adicionales
Complemento
El complemento Búsqueda de forma (form-finding) encuentra la forma óptima de las barras sometidas a esfuerzos axiles y modelos con superficies cargadas a tracción. La forma está determinada por el equilibrio entre la fuerza axil de la barra o la tensión de la membrana y las condiciones de contorno existentes.
Precio de la primera licencia
2.060,00 USD
RWIND 2 | Independiente
Independiente
RWIND 2 es un programa para la simulación numérica de flujos de viento (túnel de viento digital) alrededor de cualquier geometría de estructura con la determinación de las cargas de viento en sus superficies. Se puede usar como una aplicación independiente o junto con RFEM y RSTAB para un análisis y dimensionamiento estructural completo.
Precio de la primera licencia
3.080,00 USD
RWIND 2 | Independiente
Independiente
Con RWIND 2 a su lado tiene un programa que utiliza un túnel de viento digital para la simulación numérica de los flujos de viento.
Precio de la primera licencia
4.200,00 USD