El uso de ASCE 7-22 para los cálculos de cargas de viento en RFEM y RWIND implica varios pasos específicos para garantizar que sus diseños estructurales cumplan con las últimas normas proporcionadas por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles. Aquí hay una guía paso a paso sobre cómo incorporar las disposiciones de carga de viento de ASCE 7-22 en las simulaciones de RFEM y RWIND:
La norma ASCE 7-22 [1], secc. 12.9.1.6 especifica cuándo se deben considerar los efectos P-delta al ejecutar un análisis de espectro de respuesta modal para el cálculo sísmico. En el NBC 2020 [2], Enviado. 4.1.8.3.8.c proporciona solo un breve requisito de que se deben considerar los efectos de balanceo debidos a la interacción de las cargas de gravedad con la estructura deformada. Por lo tanto, puede haber situaciones en las que se deban considerar los efectos de segundo orden, también conocidos como P-delta, al realizar un análisis sísmico.
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.
Cuando se trata de cargas de viento en estructuras de tipo edificio según ASCE 7, se pueden encontrar numerosos recursos para complementar las normas de diseño y ayudar a los ingenieros con esta aplicación de carga lateral. De todas formas, a los ingenieros/as les puede resultar más difícil encontrar recursos parecidos para las cargas de viento o para el tipo de estructuras que no son de construcción. Este artículo examinará los pasos para calcular y aplicar cargas de viento según ASCE 7-22 en un tanque circular de hormigón armado con una cubierta de cúpula.
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.
Las superficies en los modelos de construcción pueden tener muchos tamaños y formas diferentes. Todas las superficies se pueden considerar en RFEM 6 porque el programa permite definir diferentes materiales y espesores, así como superficies con diferentes tipos de rigidez y geometría. Este artículo se centra en cuatro de estos tipos de superficies: de revolución, recortada, sin espesor y de transmisión de cargas.
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.
Este documento está relacionado con un proyecto en curso para el cual se está desarrollando e implementando un gemelo digital estructural del puente de Kalix en Suecia.
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.
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.
El escenario óptimo en el que se debe utilizar el diseño de cortante por punzonamiento según ACI 318-19 [1] o CSA A23.3: 19 [2] es cuando una losa está experimentando una alta concentración de fuerzas de carga o reacción en un solo nudo. En RFEM 6, el nudo en el que el cortante por punzonamiento supone un problema se denomina nudo de cortante por punzonamiento. Las causas de esta alta concentración de fuerzas pueden ser introducidas por una columna, una fuerza concentrada o un apoyo en un nudo. Los muros de conexión también pueden causar estas cargas concentradas en los extremos de los muros, esquinas y extremos de las cargas y apoyos en líneas.
El complemento Análisis de fases de construcción (CSA) permite el diseño de estructuras de barras, superficies y sólidos en RFEM 6 considerando las fases de construcción específicas asociadas con el proceso de construcción. Esto es importante ya que los edificios no se construyen de una vez, sino combinando gradualmente las partes estructurales individuales. Los pasos individuales en los que se agregan tanto los elementos estructurales como las cargas al edificio se llaman fases de construcción, mientras que el proceso en sí mismo se llama proceso de construcción.
Por lo tanto, el estado final de la estructura está disponible una vez finalizado el proceso de construcción; es decir, todas las fases de construcción. Para algunas estructuras, la influencia del proceso de construcción (es decir, todas las fases de construcción individuales) puede ser significativa y se debe considerar para evitar errores en el cálculo. Se ofrece una visión general del complemento Análisis de fases de construcción (CSA) en el artículo de la base de conocimientos titulado "Consideración de las fases de construcción en RFEM 6".