W tym przykładzie porównuje się długości efektywne i współczynnik obciążenia krytycznego, które mogą być obliczone w programie RFEM 6 przy użyciu rozszerzenia Stateczność konstrukcji, z obliczeniami ręcznymi. Układ konstrukcyjny stanowi sztywna rama z dwoma dodatkowymi słupami przegubowymi. Ten słup jest obciążany pionowymi obciążeniami skupionymi.
W tym przykładzie ścinanie na granicy między betonem wylanym w różnym czasie a odpowiednim zbrojeniem jest określane zgodnie z DIN EN 1992-1-1. Wyniki uzyskane w programie RFEM 6 zostaną porównane z poniższymi obliczeniami ręcznymi.
Belka żelbetowa została zaprojektowana jako belka dwuprzęsłowa na wsporniku. Przekrój zmienia się na całej długości wspornika (przekrój o zmiennym przekroju). Obliczane są siły wewnętrzne oraz wymagane zbrojenie podłużne i zbrojenie na ścinanie dla stanu granicznego nośności.
W tym przykładzie obliczeniowym obliczane są wartości nośności sił tnących na belkach zgodnie z EN 1998-1, 5.4.2.2 i 5.5.2.1 oraz nośność słupów przy zginaniu zgodnie z 5.2.3.3(2 ). System składa się z dwuprzęsłowej belki żelbetowej o rozpiętości 5,50 m. Belka jest częścią układu ramowego. Otrzymane wyniki są porównywane z wynikami w [1].
W pierwszym piętrze budynku zaprojektowano słup wewnętrzny. Słup jest monolityczny, połączony z belką górną i dolną. Uproszczona metoda A obliczeń odporności ogniowej dla słupów zgodnie z EC2-1-2 została potwierdzona, a wyniki porównane z [1].
W bieżącym przykładzie walidacyjnym badany jest współczynnik ciśnienia wiatru (Cp) zarówno dla głównych elementów konstrukcyjnych (Cp,ave ), jak i drugorzędnych elementów konstrukcyjnych, takich jak systemy okładziny lub fasady (Cp,local ) w oparciu o NBC 2020 [1] and
Baza danych japońskich tuneli aerodynamicznych
dla niskiego budynku o nachyleniu 45 stopni. Zalecane ustawienie dla trójwymiarowego dachu płaskiego z ostrym okapem zostanie opisane w następnej części.
W poniższym przykładzie sprawdzamy wartość ciśnienia wiatru zarówno dla ogólnego projektowania konstrukcyjnego (Cp,10 ), jak i lokalnego projektowania konstrukcyjnego, takiego jak okładziny lub fasady (Cp,1 ) w oparciu o EN 1991-1-4, przykład dachu płaskiego [1] and
Baza danych japońskich tuneli aerodynamicznych
. Zalecane ustawienie dla trójwymiarowego dachu płaskiego z ostrym okapem zostanie opisane w następnej części.
W bieżącym przykładzie walidacyjnym badamy współczynnik parcia wiatru (Cp) płaskiego dachu i ścian za pomocą ASCE7-22 [1]. W rozdziale 28.3 (Obciążenia wiatrem - główny układ odporności na siłę wiatru) i na Rysunku 28.3-1 (przypadek obciążenia 1) znajduje się tabela przedstawiająca wartość Cp dla różnych kątów nachylenia dachu.
Japoński Instytut Architektury (AIJ) przedstawił kilka dobrze znanych scenariuszy porównawczych symulacji wiatru. Poniższy artykuł dotyczy "Przypadku E - zespół budynków w rzeczywistym obszarze miejskim o gęstej koncentracji niskiej zabudowy w mieście Niigata". Poniżej opisany scenariusz jest symulowany w RWIND2, a wyniki są porównywane z symulowanymi i doświadczalnymi wynikami AIJ.
W bieżącym przykładzie walidacji badamy wartość parcia wiatru dla obu ogólnych projektów konstrukcyjnych (Cp,10 ) i okładzin lub elewacji (Cp,1 ) budynków na planie prostokąta zgodnie z EN 1991-1-4 [1]. Istnieją przypadki trójwymiarowe, o których więcej wyjaśnimy w następnej części.
Das Architectural Institute of Japan (AIJ) oferuje analizę porównawczą dla symulacji wiatru. Der Nachfolgende Beitrag dreht sich dabei um den "Przypadek A - wieżowiec w kształcie 2:1:1". Im Folgenden wird das beschriebene Szenario in RWIND2 unchgebildet und die Ergebnisse mit den den simulierten und der expertellen Resultate des AIJ verglichen.
Japoński Instytut Architektury (AIJ) przedstawił kilka dobrze znanych scenariuszy porównawczych symulacji wiatru. Poniższy artykuł dotyczy "Przypadku D - Wieżowiec wśród bloków miejskich". Poniżej opisany scenariusz jest symulowany w RWIND2, a wyniki są porównywane z symulowanymi i doświadczalnymi wynikami AIJ.
W bieżącym przykładzie walidacyjnym badamy współczynnik siły wiatru (Cf ) dla kształtów sześciennych zgodnie z normą EN 1991-1-4 [1]. Istnieją przypadki trójwymiarowe, o których więcej wyjaśnimy w następnej części.
W dostępnych normach, takich jak EN 1991-1-4 [1], ASCE/SEI 7-16 i NBC 2015, przedstawiono parametry obciążenia wiatrem, takie jak współczynnik parcia wiatru (Cp ) dla podstawowe kształty. Ważne jest, jak szybciej i dokładniej obliczać parametry obciążenia wiatrem, niż pracować na czasochłonnych i czasami skomplikowanych wzorach w normach.
Za pomocą LRFD i ASD należy określić wymagane wytrzymałości i współczynniki długości efektywnej dla słupów z materiału ASTM A992 w ramie skręcania pokazanej na rysunku 1 dla maksymalnej kombinacji obciążeń grawitacyjnych.
Wybrano pręt w kształcie litery W zgodny z ASTM A992 tak, aby przeniósł ciężar własny 30 000 kN i obciążenie rozciągające 90 000 kN. Sprawdź wytrzymałość pręta za pomocą LRFD i ASD.
Słup w kształcie litery W zgodny z normą ASTM A992 14x132 jest obciążony zadanymi osiowymi siłami ściskającymi. Słup jest przegubowy na górze i na dole w obu osiach. Należy określić, czy słup jest w stanie wytrzymać obciążenie pokazane na rysunku 1 na podstawie LRFD i ASD.
Rozważ belkę ASTM A992 W 18x50 dla stałych i równomiernych obciążeń stałych i ruchomych, jak pokazano na Rysunku 1. Pręt jest ograniczony do maksymalnej nominalnej głębokości wynoszącej 18 cali. Ugięcie pod obciążeniem użytkowym jest ograniczone do L/360. Belka jest swobodnie podparta i usztywniona. Sprawdź dostępną wytrzymałość na zginanie wybranej belki na podstawie LRFD i ASD.
Na rysunku 1 pokazano belkę ASTM A992 W 24x62 o skróceniu do ścinania na końcu 48 000 i 145 000 kips od obciążeń stałych i użytkowych, odpowiednio Sprawdź dostępną wytrzymałość na ścinanie wybranej belki na podstawie LRFD i ASD.
Korzystając z tabel ręcznych AISC, należy określić dostępne wytrzymałości na ściskanie i zginanie oraz czy belka ASTM A992 W14x99 ma wystarczającą wytrzymałość, aby przenieść siły osiowe i momenty pokazane na rysunku 1, uzyskane w analizie drugiego rzędu z uwzględnieniem efektów P-𝛿.
Należy sprawdzić, czy belka o różnych przekrojach wykonana ze Stopu 6061-T6 jest odpowiednia do wymaganego obciążenia, zgodnie z Aluminium Design Manual (Podręcznik projektowania konstrukcji aluminiowych 2020).
Określ dopuszczalną wytrzymałość na ściskanie osiowe belki o długości 2,2 m i przekroju różnych przekrojów, wykonanej ze stopu 6061-T6 i zabezpieczonej bocznie w celu zapobiegania wyboczeniu względem słabej osi zgodnie z Instrukcją projektowania konstrukcji aluminiowych 2020.
Celem tego przykładu weryfikacyjnego jest analiza przepływu płynu wokół szybowca. Zadanie polega na wyznaczeniu współczynnika oporu powietrza i współczynnika siły nośnej w odniesieniu do kąta natarcia. Współczynniki te można również narysować na wykresie biegunowej oporu. Graniczny kąt dla laminarnego przepływu cieczy wokół profilu skrzydła można również określić na podstawie pola prędkości. Dostępny model 3D CAD (plik STL) jest wykorzystywany w RWIND 2.
Walec wykonany z gruntu sprężysto-plastycznego jest poddawany trójosiowym warunkom testowym. Celem jest określenie granicznego naprężenia pionowego dla zniszczenia naprężenia od ścinania, pomijając ciężar własny. Uwzględniane jest początkowe naprężenie hydrostatyczne 100 kPa.
Przykład obliczeniowy opisuje obciążenia wiatrem działające na model grupy budynków w kilku kierunkach. The model consists of eight cubes. The velocity fields obtained by the RWIND simulation are compared with the measured values from the experiment. The experimental data are measured using a thermistor anemometer in the wind tunnel.
Przykład obliczeniowy opisuje obciążenia od ściskania ścian budynków w układzie tandem, zlokalizowanych w poziomie terenu. The buildings are simplified to rectangular objects and scaled down while maintaining the elevation ratios. The pressure distribution on the walls of the model of a medium-high building was conducted by an experiment. The chosen results (pressure coefficient Cp) are compared with the measured values.
Przykład obliczeniowy opisuje stacjonarny przepływ wokół wieżowca w postaci bloków miejskich (model w skali). The example is given by the Architectural Institute of Japan (AIJ). The chosen results (velocity magnitude) are compared with the measured values.
Przykład obliczeniowy opisuje stacjonarny przepływ wokół izolowanego budynku (model w skali). The chosen results (velocity magnitude) are compared with the measured values.
Ten przykład weryfikacyjny porównuje obliczenia obciążenia wiatrem budynku z dachem dwuspadowym, z wykorzystaniem normy ASCE 7-16, z symulacją CFD w RWIND Simulation. The building is defined according to the sketch and the inflow velocity profile taken from the ASCE 7-16 standard.
Ten przykład weryfikacyjny porównuje obliczenia obciążenia wiatrem budynku z dachem płaskim, przeprowadzone w normie ASCE 7-16, z wykorzystaniem symulacji CFD w RWIND Simulation. The building is defined according to the sketch and the inflow velocity profile taken from the ASCE 7-16 standard.