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.
RWIND 2 y RFEM 6 ahora se pueden usar para calcular cargas de viento a partir de presiones de viento medidas experimentalmente en superficies. Básicamente, hay dos métodos de interpolación disponibles para distribuir las presiones medidas en puntos aislados a través de las superficies. La distribución de presión deseada se puede lograr utilizando el método y la configuración de parámetros apropiados.
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.
Los cálculos de CFD son en general muy complejos. Un cálculo preciso del flujo de viento alrededor de estructuras complicadas requiere mucho tiempo y costes computacionales. En muchas aplicaciones de ingeniería civil, no se necesita una alta precisión y nuestro programa CFD RWIND 2 permite en tales casos simplificar el modelo de una estructura y reducir significativamente los costes. En este artículo, se responden algunas preguntas sobre la simplificación.
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.
Los modelos a gran escala son modelos que contienen múltiples escalas dimensionales y, por lo tanto, requieren potencia de cálculo. Este artículo le mostrará cómo simplificar y optimizar el cálculo de este tipo de modelos con respecto a los resultados deseados.
Los resultados para los nudos de la malla de elementos finitos se determinan en RFEM 6 utilizando el método de los elementos finitos. Los valores en nudos se suavizan por interpolación para representar continuamente los esfuerzos internos. Este artículo presentará y comparará los diferentes tipos de suavizado que puede usar para este propósito.
El tamaño del área de cálculo (el tamaño del túnel de viento) es un aspecto importante en una simulación de viento, el cual tiene un impacto significativo en la precisión y el coste de las simulaciones con CFD.
En la dinámica de fluidos computacional (CFD), las superficies complejas que no son completamente macizas se pueden modelar utilizando medios porosos o de permeabilidad. En el mundo real, ejemplos de tales cosas incluyen estructuras de tela cortavientos, mallas de alambre, fachadas perforadas y revestimientos, persianas, bancos de tubos (pilas de cilindros horizontales), etc.
Las estructuras cortavientos son tipos especiales de estructuras de tela que protegen el medio ambiente de partículas químicas nocivas, reducen la erosión del viento y ayudan a mantener los recursos valiosos. RFEM y RWIND se utilizan para el análisis de viento en estructuras como una interacción fluido-estructura unidireccional (FSI). Este artículo muestra cómo calcular y dimensionar estructuras cortavientos utilizando RFEM y RWIND.
En este artículo, se desarrolló un planteamiento novedoso para generar modelos de CFD a nivel comunitario mediante la integración del modelado de información de construcción (BIM) y los sistemas de información geográfica (GIS) para automatizar la generación de un modelo comunitario en 3D de alta resolución para utilizarse como datos de entrada para un túnel de viento digital utilizando RWIND.
RWIND 2 es un programa para la generación de cargas de viento basado en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional). La simulación numérica del flujo de viento se genera alrededor de cualquier edificio, incluidos los tipos de geometría irregular o única, para determinar las cargas de viento en las superficies y barras. RWIND 2 se puede integrar con RFEM/RSTAB para el análisis y dimensionamiento de estructuras o como una aplicación independiente.
Una situación estándar en la construcción de barras de madera es la capacidad de conectar barras más pequeñas mediante el apoyo en una barra de viga más grande. Además, las condiciones del extremo de las barras pueden incluir una situación similar en la que la viga se apoya en un tipo de soporte. En cualquier escenario, la viga se debe diseñar para considerar la capacidad de carga perpendicular a la fibra según NDS 2018 Sec. 3.10.2 y CSA O86:19 cláusulas 6.5.6 y 7.5.9. En el software de diseño estructural general, normalmente no es posible llevar a cabo esta comprobación de diseño completa, ya que se desconoce el área de apoyo. Sin embargo, en la nueva generación de RFEM 6 y el complemento Cálculo de madera, la característica añadida de 'apoyos de cálculo' ahora permite a los usuarios cumplir con las comprobaciones de diseño de los apoyos perpendiculares a la fibra de NDS y CSA.
RWIND 2 es un programa para la generación de cargas de viento basado en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional). La simulación numérica del flujo de viento se genera alrededor de cualquier edificio, incluidos los tipos de geometría irregular o única, para determinar las cargas de viento en las superficies y barras. RWIND 2 se puede integrar con RFEM/RSTAB para el análisis y dimensionamiento de estructuras o como una aplicación independiente.
Todos los datos en RFEM 6 se pueden documentar en un informe multilingüe. El diseño del informe es moderno y ha sido optimizado en gran medida con respecto a la generación anterior (RFEM 5) del programa. Algunas de sus características más importantes se tratan en este artículo.
Los efectos debidos a la carga de nieve están descritos en el CTE español, el Eurocódigo 1, partes 1 a 3 y la norma estadounidense ASCE/SEI 7‑16. Estas normas están incluidas en el nuevo programa RFEM 6 y el asistente de cargas de nieve, el cual facilita la aplicación de estas cargas. Además de esto, la generación más reciente del programa permite especificar la ubicación de construcción en un mapa digital, lo que permite importar automáticamente la zona de carga de nieve. Estos datos, a su vez, son utilizados por el asistente de cargas para simular los efectos debidos a la carga de nieve.
La nueva generación de software RFEM ofrece la opción de realizar el cálculo de estabilidad de barras de madera de sección variable en línea con el método de la barra equivalente. Según este método, el cálculo se puede realizar si se cumplen las directrices de DIN 1052, apartado E8.4.2 para secciones variables. En varias publicaciones técnicas, este método también se adopta para el Eurocódigo 5. Este artículo muestra cómo usar el método de la barra equivalente para una viga de cubierta de sección variable.
La nueva generación de software RFEM es un programa FEA 3D intuitivo, potente y fácil de manejar que cumple con las últimas demandas en modelado, cálculo y diseño estructural. El concepto de diseño moderno, así como la introducción de nuevas características, hacen que el programa sea aún más innovador y fácil de usar. Las principales diferencias entre RFEM 6 y su versión anterior, RFEM 5, se analizan en el siguiente texto.
Como herramienta para análisis estructurales de componentes bidimensionales, RFEM ofrece una visualización de la calidad de la malla de elementos finitos. Se realiza una comprobación interna de los elementos finitos generados para los criterios definidos.
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.
No todos los elementos estructurales de una estructura real se incluyen en el modelo estructural. Como ejemplo, podemos mirar una tubería que recorre una estructura de vigas de acero.
Bei Volumenkörpern besteht eine weitere Option der FE-Netz-Einstellung. Es ist möglich, neben einer ganzheitlichen FE-Netzverdichtung ein geschichtetes FE-Netz anzuordnen. Para esta opción, se puede realizar una división definida del sólido con elementos de EF entre dos superficies paralelas. Diese Option eignet sich speziell für sehr ausgedehnte Volumen-Geometrien mit geringer Höhe.
Lager können mittels Drag & Drop kopiert und verschoben werden, auch wenn im Kontextmenü die Funktion "Verschieben/Kopieren" nicht angeboten wird. Das trifft auf alle Arten von Lagern zu: Knotenlager, Linienlager und Flächenlager. Diese können so auf einfache Art und Weise weiteren Knoten beziehungsweise Linien oder Flächen zugewiesen werden.
Die Lastgenerierer in RFEM und RSTAB, die automatisch eine Umwandlung von Flächenlasten auf Stablasten vornehmen, benötigen nahezu ebene Zellen. Bei bogenähnlichen Strukturen können die Zellen häufig nicht automatisch erkannt werden.
Die Option "Ausgerichtetes FE-Netz" wirkt sich bei der Netzgenerierung von Flächen mit gekrümmten und geknickten Außenkonturen aus. Dabei versucht das Programm, das FE-Netz an den Begrenzungslinien der Flächen auszurichten.
Las estructuras reaccionan de manera diferente a la acción del viento dependiendo de su rigidez, masa y amortiguamiento. Se hace una distinción básica entre los edificios que son propensos a vibrar y los que no lo son.