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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 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 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 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. Seleccione la superficie y las coordenadas de los puntos y marque la opción "Sonda de superficie para análisis de viento" (Imagen 01, visible solo cuando se selecciona "Simulación de viento" en el cuadro de diálogo "Datos básicos" - "Complementos"). Cierre el cuadro de diálogo o vaya directamente al cuadro de diálogo del caso de carga (si ya existe un caso de carga de análisis de viento).

  1. 2. Abra el cuadro de diálogo del caso de carga, cree un caso de carga con el tipo de análisis "Simulación de viento" y vaya a la pestaña "Simulación de viento". 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 ". (Si desea comparar los resultados con el cálculo de CFD en RFEM 6, copie el caso de carga y desmarque esta segunda opción).

  1. 3. Incluso en situaciones en las que solo está definiendo los datos experimentales, el cálculo de CFD se realiza en RWIND para crear la malla computacional correcta y permitir la verificación en 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.

Nota: Desactive la opción "Considerar el espesor de la superficie en la simulación de viento" en el menú "Cálculo" - "Configuración de malla" - "Simulación de viento" (figura 03). Los palpadores se definen en la línea central de las superficies en RFEM. Si no se puede omitir el espesor, debe definir la sonda en RWIND en modo interactivo y colocarla en la posición correcta en la superficie.

  1. 4. En la pestaña " Datos experimentales ", está disponible una tabla con puntos de resultados de superficie adicionales para la simulación de viento. Aquí también puede crear nuevos palpadores. 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 palpador. Sin embargo, en esta versión del programa, las zonas según las superficies de RFEM se deben crear en el modo interactivo de RWIND (se implementará 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 de la sonda (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 palpadores. Las recomendaciones del método apropiado se describen en el artículo 1871 de la base de datos de conocimientos.

  1. 5. Calcular el caso de carga.

6. El análisis estático se realiza con cargas calculadas a partir de las presiones medidas experimentalmente. La distribución de carga se puede comprobar en el "Navegador de resultados" - pestaña "Análisis estático" - "Distribución de cargas" - "Carga usando RWIND y estanques" (Imagen 05). El valor localpz 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. Si desea comparar los datos experimentales y el cálculo de CFD, puede usar el modo interactivo de RWIND y comparar los resultados en un caso de carga (con la configuración de simulación de CFD correcta) o crear casos de carga separados para el experimental (con configuración de simulación reducida) y CFD resultados y compararlos en 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 modo silencioso 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.