Jeśli dostępne są wyniki parcia powierzchniowego na budynek wywołane wiatrem, można je zastosować w modelu konstrukcyjnym w programie RFEM 6, przetworzonym przez RWIND 2 i wykorzystać jako obciążenia wiatrem do analizy statycznej w RFEM 6.
Za pomocą programów RWIND 2 i RFEM 6 można teraz obliczać obciążenia wiatrem na podstawie zmierzonego eksperymentalnie ciśnienia wiatru na powierzchnie. Zasadniczo dostępne są dwie metody interpolacji, umożliwiające rozłożenie ciśnienia mierzonego w izolowanych punktach na powierzchnie. Żądany rozkład ciśnienia można uzyskać za pomocą odpowiedniej metody i ustawień parametrów.
Stworzenie przykładu walidacyjnego dla obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) jest kluczowym krokiem w zapewnieniu dokładności i wiarygodności wyników symulacji. Proces ten polega na porównywaniu wyników symulacji CFD z danymi eksperymentalnymi lub analitycznymi uzyskanymi w rzeczywistych sytuacjach. Celem jest ustalenie, czy model CFD może wiernie odwzorować zjawiska fizyczne, które ma symulować. W tym przewodniku opisano kroki niezbędne do opracowania przykładu walidacyjnego dla symulacji CFD, od wyboru odpowiedniego scenariusza po analizę i porównanie wyników. Skrupulatnie wykonując te kroki, inżynierowie i badacze mogą zwiększyć wiarygodność swoich modeli CFD, torując drogę do ich efektywnego zastosowania w różnych dziedzinach, takich jak aerodynamika, lotnictwo i badania nad środowiskiem.
Kierunek wiatru odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu wyników symulacji komputerowej mechaniki płynów (CFD) oraz w projektowaniu konstrukcyjnym budynków i infrastruktury. Jest to decydujący czynnik w ocenie interakcji sił wiatru z konstrukcjami, wpływających na rozkład ciśnienia wiatru, a w konsekwencji na reakcje konstrukcji. Zrozumienie wpływu kierunku wiatru jest niezbędne do opracowywania projektów, które mogą wytrzymać zmienne siły wiatru, zapewniając bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji. W uproszczeniu, kierunek wiatru pomaga w precyzyjnym dostosowywaniu symulacji CFD i określaniu wytycznych dotyczących projektowania konstrukcji w celu uzyskania optymalnych osiągów i odporności na efekty wywołane wiatrem.
Jeśli chodzi o obciążenia wiatrem konstrukcje budowlane zgodnie z ASCE 7, można znaleźć wiele źródeł, które mogą uzupełnić normy projektowe i pomóc inżynierom w zastosowaniu obciążeń poprzecznych. Jednak inżynierom może być trudniej znaleźć podobne zasoby dla obciążeń wiatrem na konstrukcjach innych niż budynki. W tym artykule omówiono etapy obliczania i przykładania obciążeń wiatrem zgodnie z ASCE 7-22 na okrągłym zbiorniku żelbetowym z dachem w kształcie kopuły.
Obliczenia CFD są na ogół bardzo złożone. Dokładne obliczenia przepływu wiatru wokół skomplikowanych konstrukcji są bardzo czasochłonne i kosztowne. W wielu zastosowaniach inżynierskich wysoka dokładność nie jest wymagana, a nasz program CFD RWIND 2 pozwala w takich przypadkach uprościć model konstrukcji i znacznie zredukować koszty. W tym artykule odpowiedzi na niektóre pytania dotyczące uproszczenia.
Rozszerzenie Analiza geotechniczna zapewnia programowi RFEM dodatkowe specyficzne modele materiałowe podłoża, które mogą odpowiednio odwzorować złożone zachowanie materiału podłoża. W tym artykule zaprezentujemy, w jaki sposób można określić zależną od naprężeń sztywność modeli materiałowych gruntu.
Zgodność z przepisami budowlanymi, takimi jak Eurokod, jest niezbędna dla zapewnienia bezpieczeństwa, integralności konstrukcji i trwałości budynków i konstrukcji. Obliczeniowa mechanika płynów (CFD) odgrywa istotną rolę w tym procesie, symulując zachowanie płynów, optymalizując projekty i pomagając architektom i inżynierom w spełnieniu wymagań Eurokodu związanych z analizą obciążenia wiatrem, wentylacją naturalną, bezpieczeństwem pożarowym i efektywnością energetyczną. Integrując CFD z procesem projektowania, profesjonaliści mogą tworzyć bezpieczniejsze, wydajniejsze i zgodne z przepisami budynki, które spełniają najwyższe standardy konstrukcyjne i projektowe w Europie.
Modele wielkoskalowe to modele, które zawierają skale wielowymiarowe, a tym samym wymagają dużej mocy obliczeniowej. Z tego artykułu dowiesz się, jak uprościć i zoptymalizować obliczenia takich modeli pod kątem pożądanych wyników.
Powierzchnie w modelach budynków mogą mieć różne rozmiary i kształty. W programie RFEM 6 można uwzględnić wszystkie powierzchnie, ponieważ program umożliwia definiowanie różnych materiałów i grubości, a także powierzchni o różnej sztywności i typie geometrii. W tym artykule skupiono się na czterech z następujących typów powierzchni: obrócony, przycięty, bez grubości i przeniesienia obciążenia.
Rozmiar domeny obliczeniowej (rozmiar tunelu aerodynamicznego) jest ważnym aspektem symulacji wiatru, który ma znaczący wpływ na dokładność, a także na koszt symulacji CFD.
W obliczeniowej mechanice płynów (CFD) można modelować złożone powierzchnie, które nie są całkowicie stałe, używając porowatego i przepuszczalnego medium. W świecie rzeczywistym mogą to być na przykład wiatrochrony, siatki druciane, perforowane fasady i okładziny, żaluzje, przęsła (stosy poziomych walców) i tak dalej.
Osłony przeciwwiatrowe to specjalne konstrukcje tekstylne, które mają za zadanie chronić środowisko przed szkodliwymi cząsteczkami chemicznymi, jak również ograniczać erozję wietrzną, przyczyniając się do ochrony cennych zasobów. RFEM i RWIND są używane do analizy konstrukcji wiatrowej dla jednostronnej interakcji płyn-konstrukcja (FSI). W tym artykule pokazano, jak wymiarować osłony przeciwwiatrowe przy użyciu programów RFEM i RWIND.
W artykule tym opracowano nowatorskie podejście do generowania modeli CFD na poziomie miejscowości poprzez połączenie modelowania informacji o budynku (BIM) i systemów informacji geograficznej (GIS) w celu zautomatyzowania generowania trójwymiarowego modelu terenu o wysokiej rozdzielczości, który zostanie wykorzystany jako dane wejściowe dla cyfrowego tunelu aerodynamicznego z wykorzystaniem RWIND.
RWIND 2 to program do generowania obciążeń wiatrem w oparciu o CFD (Computational Fluid Dynamics). Symulacja numeryczna przepływu wiatru jest generowana wokół dowolnego budynku, w tym budynku o nieregularnej lub unikalnej geometrii, w celu określenia obciążeń wiatrem na powierzchnie i pręty. RWIND 2 może być zintegrowany z programem RFEM/RSTAB w celu przeprowadzenia analizy statyczno-wytrzymałościowej lub jako samodzielna aplikacja.
Jakość analizy statyczno-wytrzymałościowej budynków jest dużo lepsza, gdy można uwzględnić warunki gruntowe w sposób możliwie najbardziej realistyczny. W programie RFEM 6 można realistycznie określić kontur glebowy do analizy za pomocą rozszerzenia Analiza geotechniczna. Ten dodatek można aktywować w danych bazowych modelu, jak pokazano na rysunku 01.
RWIND 2 to program do generowania obciążeń wiatrem w oparciu o CFD (Computational Fluid Dynamics). Symulacja numeryczna przepływu wiatru jest generowana wokół dowolnego budynku, w tym o nieregularnej lub niepowtarzalnej geometrii, w celu określenia obciążenia wiatrem powierzchni i prętów. RWIND 2 może być zintegrowany z programem RFEM/RSTAB w celu przeprowadzenia analizy statyczno-wytrzymałościowej lub jako samodzielna aplikacja.
Zdefiniowanie odpowiedniej długości efektywnej ma kluczowe znaczenie dla uzyskania prawidłowej nośności obliczeniowej pręta. W przypadku stężeń krzyżowych, które są połączone w środku, inżynierowie często zastanawiają się, czy pręt należy rozciągnąć na całej jego długości, czy też wystarczy użyć połowy długości w miejscu połączenia prętów. W tym artykule przedstawiono zalecenia AISC i pokazano, jak określić efektywną długość stężeń krzyżowych w programie RFEM.
Efekty obciążenia śniegiem są opisane w amerykańskiej normie ASCE/SEI 7-16 oraz w Eurokodzie 1, części od 1 do 3. Normy te zostały zaimplementowane w nowym programie RFEM 6 oraz w Kreatorze obciążenia śniegiem, ułatwiającym wprowadzanie obciążeń śniegiem. Ponadto najnowsza generacja programu umożliwia zdefiniowanie lokalizacji inwestycji na mapie cyfrowej, a tym samym automatyczne zaimportowanie strefy obciążenia śniegiem. Dane te są z kolei wykorzystywane przez Kreatora obciążeń do symulacji efektów spowodowanych obciążeniem śniegiem.
Obliczenia na przebicie zgodnie z EN 1992-1-1 należy przeprowadzić dla płyt poddanych obciążeniu skupionemu lub reakcji. Węzeł, w którym przeprowadzana jest analiza nośności na przebicie (tj. w miejscu, w którym występuje problem z przebiciem) nazywany jest węzłem odporności na przebicie. Obciążenie skupione w tych węzłach może zostać wprowadzone przez słupy, siłę skupioną lub podpory węzłowe. Koniec przyłożenia obciążenia liniowego na płyty również jest traktowany jako obciążenie skupione, dlatego należy również kontrolować nośność na ścinanie na końcach, narożach i końcach ścian oraz na końcach lub narożach obciążeń liniowych i podpór liniowych.
Sprawdzenie stateczności dla wymiarowania prętów zastępczych zgodnie z EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 i innymi normami międzynarodowymi wymaga uwzględnienia długości obliczeniowej (tj. efektywnej długości prętów). W programie RFEM 6 długość efektywną można określić ręcznie, przypisując podpory węzłowe i współczynniki długości efektywnej lub, z drugiej strony, poprzez import z analizy stateczności. Obie opcje zostaną przedstawione w tym artykule poprzez określenie efektywnej długości słupa obramowanego na rysunku 1.
W tym artykule wyjaśniono zastosowanie powierzchni z typem sztywności "Przenoszenie obciążenia" w programie RFEM 6. Pokazano również praktyczny przykład, w którym można zademonstrować, jak na stalową halę można oddziaływać ciężarem własnym, śniegiem i wiatrem.
Ponieważ w Eurokodzie nie uwzględniono wiatru oddziałującego na konstrukcje otwarte z jednej strony, odniesiono się do czterech przypadków z niemieckiej normy DIN 1055, część czwarta.
Projektowanie szkła izolacyjnego w pionie wymaga przypisania różnych obciążeń do poszczególnych warstw całej szyby zespolonej. Dzieje się tak na przykład w przypadku jednoczesnego oddziaływania obciążenia wiatrem i zabezpieczenia przed upadkiem z wysokości.