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2024-02-23

Simulazione di stato stazionario o transitorio per parapetto in RWIND

Qual è il metodo CFD più accurato per la simulazione del vento dei parapetti?


Risposta:

La scelta tra la simulazione di stato stazionario (utilizzando RWIND Basic) e transitoria (utilizzando RWIND Pro) dipende dai requisiti specifici dell'analisi del vento, dal livello di accuratezza necessario e dalle risorse di calcolo disponibili. Le simulazioni allo stato stazionario sono adatte per analisi più semplici e tempo-invarianti, mentre le simulazioni transitorie sono necessarie per catturare il comportamento dinamico del flusso del vento e il suo impatto sulle strutture nel tempo e sono più accurate della simulazione allo stato stazionario.

I parapetti rappresentano una sfida unica nell'analisi dei carichi del vento sugli edifici a causa del loro posizionamento e dei complessi schemi di flusso che generano. La loro interazione con i carichi del vento è influenzata da diversi fattori che contribuiscono al loro comportamento complicato:

Altezza ed esposizione

I parapetti si estendono sopra il livello della copertura principale, esponendoli a velocità del vento più elevate e diversi schemi di flusso rispetto alle parti inferiori dell'edificio. Questa esposizione significa che possono sperimentare pressioni del vento significativamente diverse, comprese le forze di sollevamento.

Geometria e forma

La forma del parapetto, piatto, merlato o con altre caratteristiche architettoniche, può influenzare il modo in cui il vento scorre sopra e intorno ad esso, portando a schemi complessi di vortici e turbolenze. Questi schemi di flusso possono alterare la distribuzione e l'entità delle pressioni del vento sul parapetto e sulle aree adiacenti della copertura.

Interazione con la forma dell'edificio

La forma complessiva dell'edificio influenza il modo in cui il vento scorre intorno ad esso, che a sua volta influenza i carichi del vento sul parapetto. Ad esempio, il vento che scorre su un edificio aerodinamico aerodinamico si comporterà in modo diverso dal vento che incontra un edificio con un corpo più bluff. Questa interazione può portare ad aree di maggiore pressione o aspirazione sul parapetto che sono difficili da prevedere senza un'analisi dettagliata.

Distacco di vortici

Gli alti parapetti dei grattacieli possono essere soggetti al distacco di vortici, in cui i vortici alternati si staccano da entrambi i lati del parapetto, portando a pressioni oscillanti che possono causare vibrazioni strutturali. Questi effetti dipendono fortemente dalla velocità del vento, dalla forma del parapetto e dall'orientamento dell'edificio rispetto al vento.

Effetto raffica

I parapetti possono essere soggetti a raffiche di vento, dove gli aumenti di breve durata della velocità del vento causano carichi fluttuanti. Questi effetti transitori sono particolarmente importanti per la progettazione strutturale di parapetti per garantire che possano resistere a improvvisi aumenti del carico del vento senza rotture.

Date queste complessità, le tecniche di simulazione avanzate come la fluidodinamica computazionale (CFD) sono spesso utilizzate per prevedere con precisione i carichi del vento sui parapetti. Sia le simulazioni di stato stazionario che transitorie svolgono un ruolo, ma le simulazioni di transitori forniscono una comprensione più dettagliata di come i parapetti rispondono alle variazioni delle condizioni del vento nel tempo in RWIND 2 Pro. Queste simulazioni possono catturare gli effetti istantanei delle raffiche, lo sviluppo di vortici e l'impatto del flusso turbolento, che sono fondamentali per la progettazione di parapetti per essere sia funzionali che sicuri sotto il carico del vento.


Autore

Il signor Kazemian è responsabile dello sviluppo del prodotto e del marketing per Dlubal Software, in particolare per il programma RWIND 2.