Введение
При проектировании здания правильной формы ветровые нагрузки рассчитываются по соответствующей норме. Однако у нестандартных конструкций, не включенных в нормы, ситуация более сложная. С помощью нашей автономной программы RWIND 2 можно либо рассчитать ветровые нагрузки с помощью анализа CFD, либо использовать экспериментально измеренные давления ветра на поверхности для получения ветровых нагрузок для статического расчёта.
Вы можете задать экспериментальные давления в RFEM 6 на существующей конструктивной модели вашего здания. Затем экспериментальные данные экспортируются в RWIND. RWIND выполняет интерполяцию экспериментальных данных на поверхностях с помощью одного из выбранных методов и отправляет результирующее распределение нагрузки обратно в RFEM 6, где выполняется статический расчёт. Основные настройки могут быть выполнены в RFEM 6 с помощью RWIND, работающей в автоматическом режиме. Между тем, расширенные параметры интерполяции экспериментальных данных можно выполнить только в интерактивном режиме RWIND 2.
Рабочий процесс в RFEM 6
1. В диалоговом окне «Типы для поверхностей» задайте новые « Дополнительные точки результата поверхности » в вашей модели RFEM в тех позициях, где на реальном здании/модели находились экспериментальные зонды. Просто выберите поверхность и координаты точек, а затем отметьте флажок у записи «Преобразовать поверхность для анализа ветра» (Рисунок 01, который виден только тогда, когда в диалоговом окне «Основные данные» - «Аддоны» выбрано «Моделирование ветра»). Закройте диалоговое окно или перейдите прямо к диалогу загружений (если загружение для расчета ветровых нагрузок уже существует).
2. Откройте диалоговое окно загружений, создайте загружение с типом расчета «Моделирование воздействий ветра» и перейдите во вкладку «Моделирование воздействий ветра». Потом в диалоговом окне «Возможности» отметьте флажок « Определить экспериментальные данные из аэродинамической трубы ». После того в программе появится новая вкладка «Экспериментальные данные» (Рисунок 02).
Если вы хотите использовать экспериментальные данные для статического расчета, также установите флажок « Использовать экспериментальные данные для статического расчета ». (Если вы хотите сравнить результаты с расчетом CFD в RFEM 6, скопируйте загружение и снимите флажок у второго варианта.)
3. Даже в ситуациях, когда вы только задаёте экспериментальные данные, расчёт CFD выполняется в RWIND, чтобы создать правильную вычислительную сетку и обеспечить проверку в RWIND 2. Однако, если вас интересует только статический расчет на основе экспериментальных данных, настройки расчета CFD моделирования ветра можно уменьшить, и сходимость расчета не будет достигнута. Задайте высокий критерий сходимости или низкое количество итераций.
Примечание: Деактивируйте опцию « Учитывать толщину поверхности при моделировании ветра » в меню «Расчёт» - «Настройки сетки» - «Моделирование ветра» (Рисунок 03). Зонды определяются в осевой линии поверхностей в RFEM. Если толщиной нельзя пренебречь, тогда необходимо задать в интерактивном режиме в программе RWIND зонд и поместить его в правильное положение на поверхности.
4. Во вкладке « Экспериментальные данные » доступна таблица с дополнительными точками результатов поверхности для моделирования ветра. Также здесь можно создавать новые зонды. В столбце «Давление» задайте измеренные экспериментальные давления. В столбце «Действие на поверхности» можно отдельно для каждого зонда задать ограничение поверхности для интерполяции данных. Однако в данной версии программы зоны, соответствующие поверхностям RFEM, должны быть созданы в интерактивном режиме RWIND (автоматическое назначение в автоматическом режиме будет реализовано в следующей версии). Если вы хотите использовать автоматический режим RWIND, оставьте данный столбец пустым. Следующие столбцы содержат описание местоположения зонда (Рисунок 04).
В разделе «Метод интерполяции для интерполяции данных» выберите метод интерполяции. Настройка действительна для всех зондов. Рекомендации по соответствующему методу расчета описаны в {%://#/ru/podderzhka-i-obuchenije/podderzhka/baza-znanij/001871 статье 1871]] базы знаний.
5. Рассчитать загружение.
6. Статический расчет выполняется с нагрузками, рассчитываемыми на основе экспериментально измеренных давлений. Распределение нагрузки можно проверить в «Навигаторе результатов» - вкладка «Статический расчёт» - «Распределение нагрузок» - « Нагрузка с использованием RWIND и Ponding » (Рисунок 05). Местное значение pz соответствует давлению на поверхность (для закрытых конструкций с нулевым внутренним давлением; точнее, pz показывает разность нагрузок на обеих сторонах поверхности). Обратите внимание, что местная система координат должна быть правильно ориентирована. Во вкладке «Моделирование воздействий ветра» отображаются результаты соответствующего CFD моделирования.
7. Если вы хотите сравнить экспериментальные данные и расчет CFD, вы можете использовать интерактивный режим RWIND и сравнить результаты в одном загружении (с правильными настройками моделирования CFD) или создать отдельные загружения для экспериментального (с ограниченными настройками моделирования) и CFD и сравнить их в программе RFEM.
Заключение
Давление, вызванное ветром, измеренное на поверхности зданий и конструкций, можно задать в RFEM 6, интерполировать на поверхности в автоматическом режиме RWIND и снова применить в RFEM 6 в качестве ветровой нагрузки в статическом расчёте. Результаты можно сравнить с расчетом CFD из программы RWIND.
