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2024-01-17

Análisis estático con cargas de viento a partir de presiones medidas experimentalmente utilizando RWIND 2 y RFEM 6

Cuando las presiones superficiales inducidas por el viento en un edificio están disponibles, se pueden aplicar en un modelo estructural en RFEM 6, procesar con RWIND 2 y usar como cargas de viento para el análisis estático en RFEM 6.

Introducción

Cuando se diseña un edificio de forma regular, las cargas de viento se calculan según la norma apropiada. Sin embargo, para estructuras irregulares no incluidas en las normas, la situación es más complicada. Con nuestro programa independiente RWIND 2, puede calcular las cargas de viento utilizando el análisis con dinámica de fluidos computacional (CFD), o ahora también puede usar las presiones del viento medidas experimentalmente en superficies para obtener cargas de viento para el análisis estático.

Puede definir las presiones experimentales en RFEM 6 en un modelo estructural existente de su edificio. Los datos experimentales se exportan entonces a RWIND. RWIND realiza la interpolación de los datos experimentales en superficies utilizando uno de los métodos seleccionados y envía la distribución de carga resultante a RFEM 6, donde se realiza el análisis estático. La configuración básica se puede realizar en RFEM 6 con RWIND ejecutándose en modo silencioso. Mientras tanto, las opciones avanzadas para la interpolación de datos experimentales solo se pueden realizar en el modo interactivo de RWIND 2.

Flujo de trabajo en RFEM 6

1. En "Tipos para superficie", defina nuevos "Puntos de resultados de superficie adicionales" en su modelo de RFEM en las posiciones donde se ubicaron los palpadores experimentales en el edificio/modelo real. Select the surface and coordinates of the points and check the "Surface probe for wind analysis" option (Image 01, visible only when "Wind Simulation" is selected in the "Base Data" – "Add-ons" dialog box). Close the dialog box or go straight to the load case dialog box (if a wind analysis load case already exists).

2. Open the load case dialog box, create a load case with the "Wind simulation" analysis type, and go to the "Wind Simulation" tab. En "Opciones", marque "Definir datos experimentales del túnel de viento". Aparece una nueva pestaña, "Datos experimentales" (figura 02).

Si desea utilizar los datos experimentales para el análisis estático, marque también la opción "Usar datos experimentales para el análisis estático". (If you want to compare the results with the CFD calculation in RFEM 6, copy the load case and uncheck this second option.)

3. Even in situations when you are only defining the experimental data, the CFD calculation is performed in RWIND in order to create correct computational mesh and enable verification in RWIND 2. Sin embargo, si solo está interesado en el análisis estático basado en los datos experimentales, se puede reducir la configuración del análisis de simulación de viento con CFD y no es necesario alcanzar la convergencia del cálculo. Establezca un criterio de convergencia alto o un número bajo de iteraciones.

Note: Deactivate the option "Consider surface thickness in wind simulation" in the menu "Calculation" – "Mesh Settings" – "Wind Simulation" (Image 03). Los sondeos se definen en la línea central de las superficies en RFEM. Si no se puede omitir el espesor, debe definir el sondeo en RWIND en modo interactivo y colocarlo en la posición correcta en la superficie.

4. In the "Experimental data" tab, a table with additional surface result points for wind simulation is available. Aquí también puede crear nuevos sondeos. En la columna "Presión", defina las presiones experimentales medidas. En la columna "Actuando en la superficie", se puede prescribir una coacción de superficie para la interpolación de datos específicamente para cada sondeo. Sin embargo, en esta versión del programa, las zonas según las superficies de RFEM se deben crear en el modo interactivo de RWIND (se implantará una asignación automática en modo silencioso en una versión futura). Si desea utilizar el modo RWIND silencioso, deje esta columna en blanco. Las siguientes columnas describen la ubicación del sondeo (Imagen 04).

En la sección "Método de interpolación para la interpolación de datos", seleccione el método de interpolación. La configuración es válida para todos los sondeos. The recommendations of the appropriate method are described in Artículo técnico 1871 .

5. Calculate the load case.

6. The static analysis is performed with loads calculated from the experimentally measured pressures. The load distribution can be checked in the "Result navigator" – "Static analysis" tab – "Distribution of loads" – "Load using RWIND and Ponding" (Image 05). El valor local pz corresponde a la presión en la superficie (para estructuras cerradas con presión interna cero; más precisamente, pz muestra la diferencia de cargas en ambos lados de la superficie). Tenga en cuenta que el sistema de coordenadas local debe estar orientado correctamente. La pestaña "Simulación de viento" muestra los resultados de la simulación CFD asociada.

7. If you want to compare the experimental data and CFD calculation, you can use RWIND interactive mode and compare the results in one load case (with the correct CFD simulation settings) or create separate load cases for the experimental (with reduced simulation settings) and CFD results and compare them in RFEM.

Conclusión

Las presiones inducidas por el viento medidas en las superficies de edificios y estructuras se pueden definir en RFEM 6, interpolar en superficies en el modo silencioso de RWIND y utilizar de nuevo en RFEM 6 como carga de viento en el análisis estático. Los resultados se pueden comparar con el cálculo de CFD de RWIND.


Autor

La Sra. Karoušová es responsable del desarrollo de RWIND.

Enlaces


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