Ветрозащитные конструкции - это особые типы тканевых конструкций, которые защищают окружающую среду от вредных химических частиц, уменьшают ветровую эрозию и помогают поддерживать ценные источники. Пыль образуется в результате действия ветра и механического оборудования и действий, таких как штабелеры/погрузчики, грузовики, погрузчики и точки передачи конвейеров, которые являются обычными на промышленных объектах. Благодаря тому, что количество поднимаемой ветром пыли связано с кубом скорости ветра, снижение скорости ветра, например, уменьшит эрозию в незащищенных областях на 12 процентов. Пыль, переносимая ветром, со временем осядет, при этом количество времени, необходимое для осадка, зависит от температуры, турбулентности ветра и высоты над уровнем земли.
В естественной среде ветровая эрозия относится к отрыву, движению и переотложению твердых частиц, таких как грунт, песок и другие частицы. Данное явление переноса ветром является конкретным случаем двухфазных потоков газ-тело. Ветровая эрозия является существенным фактором симметрии почвы, опустынивания и песчаных бурь [1]. It leads to severe environmental concerns such as agricultural land loss and air pollution [2]. Поэтому очень важно создать метод для предотвращения или уменьшения ветровой эрозии.
In this example [3], the fabric is made of Porous Woven Polypropylene Fabric (PWPF) which has good strength in tensile stress. Кроме того, существуют различные процентные значения пористости, которые могут влиять на направление скорости ветра и на расчет конструкции. С увеличением пористости снижение скорости ветра уменьшается и конструкция становится более лёгкой; с другой стороны, меньшая пористость может больше уменьшать скорость ветра, но вес конструкции будет больше. Необходимо найти оптимизированное значение проницаемости с учетом спецификаций проекта.
Такого рода матерчатые конструкции показывают при моделировании ветра гораздо более сложное поведение, чем обычные матерчатые конструкции. Некоторые правила проектирования конструкций, такие как сочетания нагрузок, коэффициенты надежности и т.д., должны быть переопределены в соответствии с новыми подходами. The structural system consists of porous fabric, a 3D truss, cables, pile caps, piles, and special instruments for connecting fabric to cable, and so on.
Сопротивление продольному потоку, которое можно охарактеризовать коэффициентом потерь, является важным фактором в определении ветровых нагрузок, действующих на пористые конструкции. На примере сит из круглой сетки было продемонстрировано, что существует связь между пористостью и коэффициентом потерь. Коэффициент потерь для различных типов зданий определяется функцией, которая учитывает как пористость, так и конструкцию. В результате было решено применить эффективную пористость, которая является пористостью круглого стального экрана с тем же коэффициентом потерь. It has been demonstrated that the loads placed on porous structures are significantly lower than those placed on solid structures by a factor that is one less than [3]. The loss coefficient and reduction factor need to be calculated for different porous percentages, this factor should be considered for structural design in load combinations due to wind load [3].
![Диаграмма коэффициента потерь при аналитическом и экспериментальном моделировании, а также при CFD моделировании в программе RWIND в сравнении с [3]](/ru/webimage/036448/3433191/341.jpg?mw=760&hash=e48a41f7af81c2f65bf76bb9adc7cc658b99f6fc)
![Коэффициент снижения нагрузки по сравнению с [3]](/ru/webimage/036450/3433319/802.jpg?mw=760&hash=749eafb300e6c6b3ff1ad20fc74e5587ab96ee65)
После выполнения моделирования ветра, результаты расчета ветра передаются в RFEM для расчета конструкций и проектирования. It is important to consider different wind directions, but in this case, the perpendicular direction is critical.
Кроме того, в последней версии программы RWIND 2 Pro можно назначить функции проницаемости непосредственно поверхности. Данный метод может снизить вычислительные затраты, а также нет необходимости учитывать в расчетах коэффициенты снижения нагрузки. Краткую теорию проницаемости можно найти в разделе «Проницаемость» (см. ссылку ниже). В RWIND 2 Pro проницаемость моделируется с помощью граничного условия, заданного перепада давления на заданных поверхностях.
Вы можете найти более подробную информацию здесь:
Проницаемые поверхности
Строительная фирма: Мана Санат Давин, Иран
{}Инженер-консультант: Windsolution Structures, Канада
