Introdução
Quando dimensiona um edifício de forma regular, as cargas de vento são calculadas de acordo com a norma apropriada. No entanto, para estruturas irregulares não incluídas nas normas, a situação é mais complicada. Com o nosso programa autónomo RWIND 2, é possível calcular as cargas de vento através de uma análise CFD ou agora também utilizar as pressões do vento medidas experimentalmente em superfícies para obter cargas de vento para análises estáticas.
Pode definir as pressões experimentais no RFEM 6 num modelo estrutural existente do seu edifício. Os dados experimentais são depois exportados para o RWIND. O RWIND realiza a interpolação dos dados experimentais nas superfícies utilizando um dos métodos selecionados e envia a distribuição de cargas resultantes de volta para o RFEM 6, onde é realizada a análise estática. As configurações básicas podem ser feitas no RFEM 6 com o RWIND no modo silencioso. Enquanto isso, as opções avançadas para interpolação dos dados experimentais só podem ser executadas no modo interativo do RWIND 2.
Fluxo de trabalho no RFEM 6
1. Em "Tipos para superfície", defina novos "Pontos de resultado de superfície adicionais" no seu modelo RFEM nas posições onde as amostras experimentais estavam localizadas no edifício/modelo real. Selecione a superfície e as coordenadas dos pontos e selecione a opção "Amostra de superfície para análise de vento" (Figura 01, visível apenas quando a "Simulação de vento" está selecionada na caixa de diálogo "Dados gerais" – "Módulos"). Fecha a caixa de diálogo ou vai directamente para a caixa de diálogo dos casos de carga (se já existe um caso de carga para a análise de vento).
2. Abra a caixa de diálogo de casos de carga, crie um caso de carga com o tipo de análise "Simulação de vento" e vá para o separador "Simulação de vento". Em "Opções", selecione "Definir dados experimentais do túnel de vento". Aparece um novo separador "Dados experimentais" (Figura 02).
Se pretende utilizar os dados experimentais para a análise estática, assinale também a opção "Utilizar dados experimentais para a análise estática". (Se pretende comparar os resultados com o cálculo CFD no RFEM 6, copie o caso de carga e desmarque esta segunda opção.)
3. Mesmo em situações em que apenas os dados experimentais estão a ser definidos, o cálculo CFD é realizado no RWIND para criar a malha computacional correta e permitir a verificação no RWIND 2. No entanto, se o utilizador apenas estiver interessado na análise estática com base em dados experimentais, a "configuração da análise de simulação de vento CFD" pode ser reduzida e a convergência do cálculo não tem de ser alcançada. Defina um critério de convergência elevado ou um número de iterações baixo.
Atenção: Desative a opção "Considerar espessura da superfície na simulação de vento" no menu "Cálculo" – "Configuração da malha" – "Simulação de vento" (Figura 03). As amostras são definidas na linha central das superfícies no RFEM. Se a espessura não puder ser negligenciada, tem de definir a amostra no RWIND no modo interativo e colocá-la na posição correta na superfície.
4. No separador "Dados experimentais", está disponível uma tabela com pontos de resultados de superfície adicionais para a simulação de vento. Também é possível criar novas amostras aqui. Na coluna "Pressão", defina as pressões experimentais medidas. Na coluna "Atuando na superfície", pode ser definida uma restrição de superfície para a interpolação de dados especificamente para cada amostra. Contudo, nesta versão do programa, as zonas de acordo com as superfícies do RFEM têm de ser criadas no modo interativo do RWIND (uma atribuição automática no modo silencioso será implementada numa versão futura). Se pretende utilizar o modo silencioso do RWIND, deixe esta coluna em branco. As próximas colunas descrevem a posição da amostra (Figura 04).
Na secção "Método de interpolação para a interpolação de dados", selecione o "método de interpolação". A configuração é válida para todas as amostras. As recomendações do método apropriado estão descritas no artigo da base de dados de conhecimento 1871.
5. "Calcular" o caso de carga.
6. A análise estática é efetuada com cargas calculadas a partir das pressões medidas experimentalmente. A distribuição de cargas pode ser verificada no "Navegador de Resultados" – separador "Análise estática" - "Distribuição de cargas" - "Carga com RWIND e acumulação de água" (Figura 5). O valor local pz corresponde à pressão na superfície (para estruturas fechadas com pressão interna nula, mais precisamente, pz mostra a diferença das cargas nos dois lados da superfície). Tenha em atenção que o sistema de coordenadas local tem de estar corretamente orientado. O separador "Simulação de vento" apresenta os resultados da simulação CFD correspondente.
7. Se pretende comparar os dados experimentais e o cálculo CFD, pode utilizar o modo interativo do RWIND e comparar os resultados num caso de carga (com as configurações corretas da simulação CFD) ou criar casos de carga separados para o experimental (com configurações de simulação reduzidas) e CFD e compará-los no RFEM.
Conclusão
As pressões induzidas pelo vento medidas nas superfícies de edifícios e estruturas podem ser definidas no RFEM 6, interpoladas nas superfícies no modo silencioso do RWIND e utilizadas novamente no RFEM 6 como carga de vento em análises estáticas. Os resultados podem ser comparados com o cálculo CFD do RWIND.
