Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacja CFD oddziaływania wiatru na otwartą konstrukcję parkingu wielopoziomowego

Marciniak Kacper, Gołdyn Michał

Przegląd Budowlany

|

2026

|

R. 97, nr 2

172--177

PL

W artykule przedstawiono przykład analizy obciążenia wiatrem konstrukcji otwartego parkingu wielopoziomowego z wykorzystaniem symulacji CFD. Przedstawiono najważniejsze założenia oraz przeanalizowano wpływ przeszkód w postaci pojazdów na charakter i wartość obciążenia generowanego na elementy konstrukcyjne. Podsumowano uzyskane wyniki symulacji, wskazując wady i zalety symulacji CFD w ujęciu zastosowania praktycznego.

EN

The paper presents a case study of wind load analysis on the structural system of an open multi-storey car park using CFD simulation. The fundamental assumptions adopted in the study are outlined, and the effect of obstacles, represented by vehicles, on both the character and magnitude of loads acting on structural members is examined. The outcomes of the simulations are synthesized, with particular emphasis on the advantages and limitations of CFD methods in terms of their practical applicability.

2

Dynamic responses of Schwedler dome and geodesic dome to wind load

Radoń Urszula, Szaniec Waldemar, Pawlak Urszula, Zabojszcza Paweł

Archives of Civil Engineering

|

2026

|

Vol. 72, nr 1

223--239

EN

The paper analyses the effect of wind load on the dynamic responses of two domes. This is not a standard design situation, therefore static analysis alone is not sufficient. The main objective of this paper is to compare the results obtained from the application of dynamic equilibrium equations and those obtained from static analysis. The authors wanted to determine the sensitivity of the domes to the wind load. Inertial forces and dynamic equilibrium equations were taken into account in the calculations. The integration of the equations of motion was performed using the unconditionally stable version of Newmark’s method. Numerical calculations were performed using the author’s MES3D program. Two patterns and two heights of single-layer steel domes were considered, i.e. a low Schwedler dome and a high geodesic dome. The structural stability and damping capacity of the domes were compared. The analysis includes a modal study to determine the natural frequencies and their corresponding vibration modes. Then, the displacements and accelerations of the keystone of both domes were assessed.

PL

W wielu zagadnieniach inżynierskich wystarczy traktować wiatr jako obciążenie statyczne. W tych statycznych obliczeniach prędkość wiatru jest stała. Niestety, w przypadku konstrukcji podatnych, podmuchy wiatru mogą powodować drgania o znacznych amplitudach. Aby obliczyć siłę wiatru, konieczne jest wówczas prawidłowe określenie zależności opisującej, jak prędkość wiatru zmienia się w zależności od czasu i położenia. Zależność prędkości wiatru można przedstawić jako sumę średniej prędkości wiatru i losowych fluktuacji. Losowe fluktuacje prędkości wiatru są charakteryzowane w dziedzinie częstotliwości przez funkcję gęstości widmowej. W analizach dynamicznych wykorzystujemy model wiatru oparty na szeregu Fouriera, który przedstawia zmienność prędkości wiatru w czasie jako sumę kilku prostych fal sinusoidalnych, czyli składowych harmonicznych. Każda z nich ma swoją częstotliwość, amplitudę i fazę początkową. Każda składowa harmoniczna odpowiada za inny „rytm” zmian wiatru – np. jedna za wolne fluktuacje, inna za szybkie drgania. Dodając je wszystkie razem, otrzymujemy przebieg wiatru zbliżony do rzeczywistego. Taki model jest przydatny np. w analizie dynamicznej stalowych pokryć dachowych, gdzie konieczne jest uwzględnienie działania wiatru zmieniającego się w czasie w bardziej uporządkowanej i przewidywalnej formie. W naszej pracy parametry dla każdej fali sinusoidalnej są obliczane przy użyciu funkcji gęstości widmowej Davenporta. Autorzy postanowili sprawdzić, jak każda kopuła zachowa się pod wpływem nagłych zmian wartości obciążenia. Kopuły różnią się geometrią. Kopuła Schwedlera jest konstrukcją niską, charakteryzującą się bardzo dużą elastycznością. Dla tej kopuły stosunek wysokości do rozpiętości wynosi 0,04. Przeciwieństwem kopuły Schwedlera jest kopuła geodezyjna, której stosunek wysokości do rozpiętości wynosi 0,31. Ze względu na małą sztywność kopuła Schwedlera jest bardzo podatna na wpływy dynamiczne. Warto zauważyć, że słabo tłumi również drgania. Kopuła geodezyjna osiąga kilkukrotnie niższe wartości przemieszczeń, przyspieszeń i siłosiowych oraz doskonale tłumi drgania. Głównym celem niniejszej pracy było porównanie wyników uzyskanych z zastosowania równań równowagi dynamicznej i tych wyprowadzonych z analizy statycznej. Obserwując wartości siły w pręcie nr 75 kopuły geodezyjnej, możemy zobaczyć, że zmienia ona znak podczas drgań. Pręt stalowy pierwotnie zaprojektowany jako rozciągany jest zmuszony przejąć naprężenia ściskające. Jednak opisana sytuacja nie trwa długo. Kopuła geodezyjna doskonale tłumi drgania i szybko wracamy do sytuacji początkowej. W przypadku kopuły Schwedlera nie mamy tyle szczęścia. Zdolność tłumienia kopuły Schwedlera jest zdecydowanie słabsza. Najbardziej obciążony element kopuły Schwedlera, pierwotnie zaprojektowany do wytrzymywania siły ściskającej 79,5 kN, musi przenosić obciążenie prawie dwukrotnie większe – 160,9 kN. Prawdopodobieństwo wyboczenia pręta podczas opisanej sytuacji jest bardzo wysokie. Potencjalne uszkodzenie blach trapezowych kopuły Schwedlera, ze względu na duży zakres przemieszczeń (od -11,8 mm do 3,2 mm), jest również czynnikiem nie do pominięcia. Wpływ zmiennych przemieszczeń i siłosiowych na parametry konstrukcyjne konstrukcji dachu prętowego – szczególnie pod wpływem dynamicznego obciążenia wiatrem – jest znaczący zarówno pod względem bezpieczeństwa konstrukcyjnego, jak i trwałości. Cykliczne odkształcenia mogą prowadzić do zmęczenia materiału, zwłaszcza w połączeniach i spoinach. Ruchy mogą osłabiać połączenia (np. śruby, spoiny), co z czasem może prowadzić do poluzowania lub uszkodzenia. Uwzględnienie efektów dynamicznych może mieć fundamentalne znaczenie w procesie projektowania tego typu konstrukcji.

3

Kopuła geodezyjna kontra wiatr: normy, MES i CFD w nowoczesnym projektowaniu

Jeleniewicz Katarzyna, Szlachetka Olga, Piekarczuk Artur

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 6

167--170

PL

W obliczu zmian klimatycznych i rosnących wymagań zrównoważonego budownictwa projektowanie konstrukcji staje się coraz bardziej złożone. Konstrukcje muszą spełniać normy bezpieczeństwa, efektywnie wykorzystywać zasoby i minimalizować wpływ na środowisko. W pracy przedstawiono analizę obciążeń wiatrowych działających na kopułę geodezyjną – nowoczesną konstrukcję o wysokiej efektywności materiałowej i aerodynamicznej. Badania obejmowały: obliczenia analityczne według PN-EN 1991-1-4, generowanie obciążeń w Autodesk Robot Structural Analysis Professional oraz symulacje CFD w ANSYS Fluent. Wyniki porównano pod kątem przemieszczeń konstrukcji, wskazując na kluczową rolę CFD w analizie obiektów o złożonej geometrii.

EN

In the face of climate change and increasing demands for sustainable construction, structural design is becoming ever more complex. Structures must not only meet safety standards but also use resources efficiently and minimize environmental impact. This article presents an analysis of wind loads acting on a geodesic dome – a modern structure with high material and aerodynamic efficiency. The study involved three methods: analytical calculations according to PN-EN 1991-1-4, automatic load generation in Autodesk Robot Structural Analysis Professional, and CFD simulations in ANSYS Fluent. The results were compared in terms of structural displacements, highlighting the crucial role of CFD in analyzing objects with complex geometry.

4

Evaluation of Wind and Seismic Load Modelling in High-Rise Concrete Structures: A Literature Review

Mrkonja Irhad, El Sayed Ahmed, Džidić Sanin

Inżynieria Mineralna

|

2025

|

Vol. 2, no. 2

art. no. 11

EN

The dynamic interaction between high-rise structures and environmental actions-particularly wind and seismic actions has remained a fundamental challenge in structural engineering for decades. This review critically examines the evaluation of modeling approaches, design standards, and analytical tools related to lateral load prediction and structural response in reinforced concrete high-rise buildings from 2000 to 2025. Drawing on over two decades of peer reviewed publications, Eurocode developments, and advancements in computer-aided structural analysis, the study traces the conceptual and practical shifts in how wind and seismic forces are understood static models toword performance-based and dynamic analysis using tools such as SAP2000, ETABS and TOWER. Key developments covered include the refinement of wind tunnel simulation data, probabilistic seismic hazard assessments, coupling of soil-structure interaction model, and the integration of damping mechanisms into design. The review also evaluates how modern guidelines (e.g., EN 1998, EN 1991-1-4, EUROCODE, ASCE 7, JUS) have evolved in response to empirical findings and catastrophic events (e.g., earthquakes in Turkey, Chile, Japan; extreme windstorms in Europe and Asia). This paper concludes by identifying future research directions, including the role of AI-assisted optimization, climate-adaptive design, and the integration of resilience-based frameworks for urban high-rise development. The review serves as a comprehensive resource for researchers and practicing engineers seeking to understand the trajectory of structural design methodologies for tall buildings in the face of increasing environmental uncertainty

5

Dominant Loading in 5- to 30-Story Reinforced Concrete Frame Buildings and Its Influence on Structural Member Sizing

Mrkonja Irhad, El Sayed Ahmed, Džidić Sanin

Inżynieria Mineralna

|

2025

|

Vol. 2, no. 2

art. no. 10

EN

In this work, reinforced concrete frame buildings (frame structures), with 5 to 30 floors were analyzed in order to determine how the dominant design load shift with increasing building height, The study focuses on the identification of the number of floors where the controlling variable load moves with the gravity-inducted (own and live) load on lateral forces (wind and seismic forces) and examines the implications of this shift on the dimensioning of structural elements. Using computer models in software ETABS/TOWER and applying EUROCODE standards (EN 1991 for permanent and EN 1992 for concrete design), a series of buildings with only a central reinforced concrete core (surrounding elevator shafts and staircases) and without additional shear walls was evaluated under combined load scenarios. The analysis identifies a critical building height (within 5- to 30-storey range) where loads begin to govern design, replacing gravity loads as the primary driver for column sizing and reinforcement requirements. The results show that below this threshold height, column design is determined by vertical loads, with cross-sectional requirements increasing towards the lower floors due to accumulated gravity loads. Above the threshold, in taller buildings, lateral displacement and stability requirements dominate the design. This change loads to a significant increase in the required column dimensions and reinforcement – especially in the lower floors – to meet the strength and stiffness criteria. The transition in dominant loading significantly affects the distribution of internal forces and the amount of reinforcement required along the height of the building. These findings highlight the importance of recognizing the height at which lateral loads become critical in the design process, as they implicitly affect material utilization and structural efficiency in frame structures of medium and high-rise buildings.

6

Badania pilotażowe stalowej wieży kratowej z uwzględnieniem pracy stężeń membranowych

Ciesielski Maciej, Porycki Piotr, Matyga Wiktoria, Gazda Marek, Cwyl Maciej

Builder

|

2025

|

R.29, nr 12

50--57

PL

Celem projektu było zbadanie wpływu stężeń membranowych na pracę przestrzenną wieży kratowej o przekroju kwadratowym w kontekście zwiększenia jej sztywności oraz ograniczenia przemieszczeń pod wpływem poziomych obciążeń węzłowych. Przeprowadzono badania eksperymentalne dwóch modeli wież: jednej wyposażonej w układ przepon membranowych oraz drugiej bez tego wzmocnienia. Konstrukcja wykonana została ze stalowych profili zamkniętych, pełnych prętów oraz przepon w postaci śrub rzymskich. Badania polegały na stopniowym obciążaniu szczytu wieży siłą poziomą do 5 kN przy jednoczesnym pomiarze przemieszczeń za pomocą czujników zegarowych i liniowych. Wyniki badań eksperymentalnych porównano z rezultatami uzyskanymi z modeli numerycznych opartych na MES. Uzyskane wyniki wykazały wyraźną redukcję przemieszczeń poziomych wieży ze stężeniami membranowymi w stosunku do modelu bazowego. Stwierdzono, że wprowadzenie przepon znacznie poprawia stateczność i sztywność konstrukcji przy niewielkim wzroście masy i kosztów wykonania. Zastosowanie stężeń membranowych stanowi ekonomicznie uzasadnione rozwiązanie, pozwalające na zwiększenie nośności istniejących konstrukcji bez potrzeby ich wymiany lub rozbudowy. Umożliwia to montaż dodatkowego wyposażenia telekomunikacyjnego na istniejących wieżach, optymalizując koszty i skracając czas modernizacji infrastruktury. Podobne rozwiązania można stosować w modernizacji słupów linii elektroenergetycznych, co jest szczególnie istotne ze względu na rosnące wymagania techniczne i wysokie koszty wymiany całych konstrukcji.

EN

The aim of the project was to investigate the influence of membrane bracing on the spatial performance of a square-section lattice tower, with regard to increasing its stiffness and limiting displacements under horizontal nodal loads. Experimental tests were carried out on two tower models: one equipped with a system of membrane diaphragms and the other without this reinforcement. The structure was made of steel hollow sections, solid bars, and diaphragms in the form of turnbuckles. The tests involved gradually loading the top of the tower with a horizontal force of up to 5 kN, while simultaneously measuring displacements using dial and linear sensors. The experimental results were compared with the results obtained from numerical models based on FEM. The results showed a clear reduction in horizontal displacements in the tower with membrane bracing compared to the reference model. It was found that the introduction of diaphragms significantly improves the stability and stiffness of the structure with only a minor increase in weight and construction cost. The use of membrane bracing represents an economically justified solution that increases the load-carrying capacity of existing structures without the need for replacement or extension. This enables the installation of additional telecommunication equipment on existing towers, optimizing costs and shortening modernization time. Similar solutions can be applied in the strengthening of power line poles, which is particularly important due to increasing technical requirements and the high costs of replacing entire structures.

7

Wind load equivalence method and structural response analysis of large-span space steel structures

Chen Yonggang, Ceng Jianming, Yu Zhiming, Wang Yukai, Gong Li, Yang Tengteng

Archives of Civil Engineering

|

2025

|

Vol. 71, nr 2

313--330

EN

In coastal areas, large-span space steel net trusses experience structural deformation due to strong winds. Currently, the application of equivalent static wind load to the structure does not consider the influence of local forces. The local uneven force on the bars caused by the structural appearance is ignored, complicating the identification of local deformation in the net truss. Additionally, this simplification increases the difficulty in evaluating wind load-sensitive areas of the building. This paper introduces a novel method for calculating static equivalent wind load, considering the transmission relationship between the structural roofs appearance and the internal truss forces. Following the outlined methodology, wind load is precisely applied at nodes with diverse windward faces, taking into account the node area ratio. The paper also examines how varying standard wind load values affect mesh truss deformation under different wind angles. Results indicate that, at 0°, 90°, 180°, and 270° wind directions, wind load-sensitive areas are linked to roof shape and structural characteristics. Maximum displacement in the truss grid’s overall structure primarily occurs in the windward corner contact area. Network truss deformation linearly increases with the load standard. If the wind load exceeds 1.0 kN/m2, deformation is associated with the windward vertical plane’s area and steel column spacing, impacting overall structural safety.

8

The impact of leg spacing of telecommunication towers on their bending stiffness, total weight, and dynamic properties

Szafran Jacek, Kubacka Ewelina, Juszczyk-Andraszyk Klaudia

Archives of Civil Engineering

|

2025

|

Vol. 71, nr 2

193--208

EN

The paper presents analyses aimed at determining how the spacing between legs of a steel lattice telecommunication tower affects displacements of its top, its natural frequency, and its self-weight. The critical characteristic of the results is that they were obtained for structures optimized with respect to the load-carrying capacity of their individual components. It was assumed that levels of effort should be kept between 85% and 95%. As far as engineering practice is concerned, the key conclusion is that a larger distance between the legs has a positive impact on the self-weight of the structure. It was demonstrated that a larger leg spacing is related to a smaller self-weight of the tower and thus a smaller quantity of material required. The proposed research and calculation method makes it possible to conclude that providing a larger distance between the legs while optimizing structural members with respect to their effort (preferably by means of an automated process) results in both higher bending stiffness and lower structure self-weight required.

PL

W artykule zaprezentowano analizy polegające na poszukiwaniu wpływu rozstawu krawężników kratowej, stalowej wieży telekomunikacyjnej na przemieszczenia wierzchołka konstrukcji, częstotliwość jej drgań własnych oraz ciężar własny obiektu. Krytyczną cechą uzyskanych wyników jest ta, że zostały one uzyskane dla konstrukcji zoptymalizowanych pod względem nośności jej poszczególnych elementów. Przyjęto, że stopień wytężenia powinien mieścić się w zakresie 85-95%. Kluczowym wnioskiem z punktu widzenia praktyki inżynierskiej jest ten, że zwiększony rozstaw krawężników wpływa pozytywnie na ciężar własny konstrukcji. Udowodniono relację: większy rozstaw – mniejszy ciężar własny wieży – mniejsze zużycie materiału. Zaproponowana metoda badawczo-obliczeniowa pozwala na stwierdzenie, że zwiększenie rozstawu krawężników przy jednoczesnej (najlepiej zautomatyzowanej) optymalizacji elementów konstrukcyjnych pod względem ich wytężenia, zarówno zwiększa sztywność na zginanie jak i zmniejsza wymagany ciężar własny konstrukcji.

9

Uszkodzenia dachów o konstrukcji drewnianej na skutek działania wiatru

Antonowicz Ryszard, Klimek Adam

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 5

169--172

PL

Praca dotyczy zagadnień związanych ze wzmocnieniem dachów dwóch budynków przemysłowych o konstrukcji drewnianej, uszkodzonych na skutek działania wiatru. Dachy budynków o konstrukcji tradycyjnej, wykonanych na początku XX wieku zostały uszkodzone na skutek działania porywistego wiatru we wrześniu 2020 r. W pracy opisano konstrukcję budynków, zakres zniszczeń oraz koncepcję naprawy i wzmocnienia.

EN

The paper deals with issues related to the reinforcement of the roofs of two industrial buildings with a timber structure, damaged by wind. The roofs of buildings of traditional construction, made at the beginning of the 20th century, were damaged by winds in September 2020. The work describes the structure of the buildings, the extent of damage and the concept of repair and strengthening.

10

Projektowanie wiat samochodowych z panelami fotowoltaicznymi ze względu na globalną stateczność konstrukcji

Kiljan Artur, Kowalski Marcin

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 4

78--81

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia projektowania małych i lekkich wiat parkingowych (carportów) z panelami fotowoltaicznymi. Problematyką objęto przepisy prawne związane z budową takich obiektów oraz projektowanie ich konstrukcji. Zagadnienia projektowe przedstawiono na przykładzie małej wiaty stalowej. Szczególną uwagę kieruje się w nich na problem stateczności globalnej wiaty pod wpływem obciążeń wiatrem.

EN

The article presents selected issues of designing small and light sheds (carports) with photovoltaic panels. The issues covered legal regulations related to the construction of such objects and the design of their structures. Design issues are presented on the example of a small steel shed. Particular attention is paid to the problem of the global stability of the shed under the influence of wind loads.

11

Innowacyjna metoda ciągłego pomiaru odkształceń ściany osłonowej aluminiowo-szklanej oraz opracowanie doświadczalno-numerycznej metody analizy stanu naprężeń w konstrukcji

Rusin Dawid, Juraszek Janusz

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 3

30--33

PL

W artykule przedstawiono nowatorską metodologię badań oraz monitoringu fasad aluminiowych z wykorzystaniem światłowodowych czujników odkształceń FBG (Fiber Bragg Grating) w budynkach wysokościowych HRB (High-Rise Building). Celem jest wyznaczenie rzeczywistego oddziaływania wiatru na te konstrukcje. Zaproponowane rozwiązania pozwalają na dokładniejsze i bardziej szczegółowe pomiary odkształceń i ugięć niż tradycyjne. Umożliwiają ich monitorowanie nieprzerwanie w długim czasie – dzięki temu możliwe będzie optymalizowanie konstrukcji fasady pod kątem bezpieczeństwa i wpływu na środowisko, a także sprawdzenia jej stanu technicznego. Metoda ta zostanie zastosowana do badań fasady elementowej MB-SE65 firmy Aluprof S.A. Wyniki badań i analiz umożliwią opracowanie nowych wytycznych projektowania fasad aluminiowych. Przedstawiona metodologia ma duży potencjał i może być wykorzystana do badań innych typów konstrukcji aluminiowych.

EN

The article presents a novel methodology for research and monitoring of aluminium facades using FBG (Fiber Bragg Grating) optical strain sensors in high-rise buildings (HRB). The aim is to determine the real impact of wind on these structures. The proposed solutions allow for more accurate and detailed measurements of deformations and deflections than traditional methods. They enable continuous monitoring over long periods of time. This will allow for the optimization of facade design in terms of safety and environmental impact, as well as to verify its technical condition. The method will be applied to the research of the MB-SE65 element facade by Aluprof S.A. The results of the research and analysis will allow for the development of new guidelines for the design of aluminium facades. The presented methodology has a high potential and can be used for research on other types of aluminium structures.

12

Wind load of noise barriers

Sakowski Artur

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 12

109--114

EN

The article is devoted to the description of changes in the rules of taking into account the wind load of noise barriers, standards that have been changed three times in the last 30 years: PN-B-02011:1977, PN-B-02011:1977/Az1:2009, PN-EN 1991-1-4. It is shown how the following have changed acting on the screens: the layout of wind load zones and the value of wind pressure loading. Meteorological data on wind speed changes were analyzed.

PL

Artykuł poświęcono zmianom w zasadach uwzględnienia obciążenia wiatrem ekranów przeciwhałasowych oraz normom, które w ciągu ostatnich trzydziestu lat zmieniano trzykrotnie: PN-B-02011:1977, PN-B-02011:1977/Az1:2009, PN-EN 1991-1-4:2008. Wykazano, jak zmieniały się działające na ekrany: układ stref obciążenia wiatrem oraz wartości obciążania ciśnieniem wiatru. Przeanalizowano dane meteorologiczne dotyczące zmiany prędkości wiatru.

13

Nowoczesne narzędzia w projektowaniu kopuł stalowych

Studziński Robert, Ordziniak Paweł

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 7

473--477

PL

W artykule omówiono nowoczesne metody numeryczne, które mogą być stosowane w analizie statycznej i wytrzymałościowej kopuł stalowych. Przeanalizowano przykład stalowej kopuły żebrowej, dla której obciążenie wiatrem zostało wygenerowane przy użyciu analizy CFD w tzw. numerycznym tunelu aerodynamicznym. Ponadto zaprezentowano sposób implementacji imperfekcji, uzyskanych z liniowej analizy wyboczeniowej, do modelu statycznego, zgodnie z wytycznymi Eurokodu 3.

EN

The article discusses modern numerical methods that can be applied in the static and strength analysis of steel domes. A case study of a steel ribbed dome is analyzed, where wind load was generated using CFD analysis in a so-called numerical wind tunnel. Additionally, a method for implementing imperfections obtained from linear buckling analysis into the static model, in accordance with the guidelines of Eurocode 3, is presented.

14

Aerodynamiczne kształtowanie bryły budynku

Szulc Jarosław, Sieczkowski Jan, Gołębiowski Łukasz

Builder

|

2024

|

R.28, nr 7

18--24

PL

Obserwowane ocieplenie klimatu, wywołane wzrastającą emisją CO2 do atmosfery, generuje powstawanie zjawisk klimatycznych o intensywnościach wykraczających niekiedy ponad wartości graniczne przyjmowane w kombinacjach oddziaływań przy projektowaniu obiektów budowlanych. W ostatnich latach w różnych obszarach Polski rejestruje się występowanie silnych wiatrów i gwałtownych trąb powietrznych. Wywołane przez nie szkody prowadzą do wielomilionowych strat ponoszonych przez budżet państwa, firmy ubezpieczeniowe oraz prywatnych właścicieli budynków. Straty obejmują zakresem infrastrukturę budownictwa mieszkaniowego, drogowego i energetycznego, zniszczenia dotykają również terenów zielonych i majątku ruchomego. Z tego względu konieczne stają się działania zmierzające do ograniczenia szkód wywołanych przez wiatr, np. poprzez właściwie opracowane plany zagospodarowania przestrzennego, odpowiednie kształtowanie bryły budynku i jego elementów oraz projektowanie i wdrażanie w wykonawstwie rozwiązań konstrukcyjnych przeciwstawiających się obciążeniom wywołanym również przez silne wiatry.

EN

Observed warming of the climate, caused by the impact of CO2 emissions to the environment, generates climatic phenomena with intensities sometimes exceeding the limit values adopted in combinations of actions when designing building structures. In recent years, strong winds and violent whirlwinds have been recorded in various areas of Poland. The damage caused by them leads to multi-million losses incurred by the state budget, insurance companies and private building owners. Losses include housing, road and energy infrastructure, damage also affects green areas and movable property. For this reason, it becomes necessary to take actions aimed at limiting damage caused by wind, e.g. through properly designed area development plans, appropriate shaping of the building body and its elements, as well as designing and implementing structural solutions that resist loads also caused by strong winds.

15

The influence of aerodynamic effects on the supporting structure of high-rise buildings depending on their cross-sectional shape

Gąćkowski Roman, Verbakel Yvan

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2024

|

Vol. 13

237-245

EN

The influence of aerodynamic influences on the load-bearing structure of RC elements: columns, slabs and beams in high-rise buildings, is an important issue during the design of modern buildings, especially in the context of rapid urban development. Using the example of seven models of cross-sections of a building with a height of 75 meters, a detailed analysis of the work of eight selected reinforced concrete columns located in the central part of the building, was carried out. The analysed building models differed in the shape of the cross-sections. Static calculations with aerodynamic simulation were performed in Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2024. Based on these, the final results of the selected one corner reinforced concrete column are presented, giving the maximum and minimum values of axial forces and displacements of the column axis over its entire height on the diagrams.

16

Połączenia w prefabrykowanych drewnianych budynkach szkieletowych

Roszczyc Rafał, Szczesiak Tomasz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 3

61--63

17

Porównanie obciążenia wiatrem wyznaczonego na podstawie procedur normowych z wynikami symulacji w cyfrowym tunelu aerodynamicznym dla hali stalowej

Migda Wojciech, Gordziej-Zagórowska Małgorzata, Deniziak Patryk, Leszczyńska Wioletta

Builder

|

2023

|

R.27, nr 12

110--114

PL

W niniejszych badaniach porównano obciążenia od wiatru wyznaczonego metodą normową oraz w cyfrowym tunelu aerodynamicznym. Analizom poddano typowy budynek hali na planie prostokąta z dwuspadowym dachem w czterech wariantach geometrycznych. Na pierwszym etapie budynki zwymiarowano, bazując na obciążeniach od wiatru wyznaczonych według Eurokodu. Następnie dla poszczególnych elementów konstrukcyjnych określono poziom wytężenia. Dla tak zaprojektowanych budynków halowych, w kolejnym kroku, przeprowadzono analizy w cyfrowym tunelu aerodynamicznym, który pozwolił na wyznaczenie obciążeń od wiatru. Zauważono wyraźną tendencję: konstrukcja obciążona w cyfrowym tunelu aerodynamicznym wpływa na mniejsze wytężenia przekrojów oraz mniejsze wartości przemieszczeń. Należy pamiętać jednak, że analiza konstrukcji w cyfrowym tunelu aerodynamicznym wymaga od projektanta wiedzy, doświadczenia i kontroli otrzymywanych wyników.

EN

This research compared wind loads determined using the code method and virtual wind tunnel analysis results. A typical hall building on a rectangular plan with a gable roof in four geometric variants was analyzed. In the first stage, the buildings were dimensioned based on wind loads determined according to Eurocode. Then, the level of critical state was determined for individual structural elements. For the hall buildings designed in this way, in the next step, analyzes were carried out in a numerical wind tunnel, which allowed for the determination of wind loads. A clear tendency was noticed: the structure loaded in the virtual wind tunnel results in lower cross-sectional forces and lower displacement values. However, it should be remembered that the analysis of structures in a virtual wind tunnel requires knowledge, experience and control of the obtained results from the designer.

18

Effect of icing as a non-structural mass on the variation of natural frequency of a lightweight lattice structure

Kowalski Wiesław, Richter Mateusz, Tokarczyk Katarzyna

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

37--53

EN

This paper analyzes the effect of additional masses for lattice structures on the nature of changes in the natural frequencies of the structure. An attempt to mathematically describe this nature and the scale of the effect with a known thickness of the icing layer was also made. The discussion concerns a structure with a sacred purpose - the Gate of the Third Millennium, located in the Lednickie Fields, in the Kiszkowo Municipality, Gniezno Poviat. The icing of structural bars (frost, rime) is treated as a source of additional masses, although the origin of non-structural mass is of secondary importance for the analysis in question. The analysis was carried out by Finite Element Method (FEM) modeling of the structure, assuming a single-parameter variation of its mass (that is, the additional mass of all elements of the test object varies proportionally to a single parameter, which is the outer surface of the element on which the ice layer is deposited). By solving the vibration eigenproblem for successive models, representing different intensities of icing of the object, the values of successive frequencies and descriptions of the corresponding eigenmodes were determined. The results obtained allow us to formulate a postulate that the possibility of a change in the mass of the analyzed object resulting from icing or other causes should be taken into account in strength analyses, wherein the dynamic properties of the structure play an important role, such as in assessing the susceptibility of the structure to dynamic loads.

PL

W pracy dokonano analizy wpływu dodatkowych mas dla konstrukcji typu kratownicowego na charakter zmian częstotliwości drgań własnych tej konstrukcji. Przeprowadzono też próbę matematycznego opisu tego charakteru oraz skali wpływu przy znanej grubości warstwy oblodzenia. Rozważania dotyczą budowli o przeznaczeniu sakralnym - Bramy Trzeciego Tysiąclecia, zlokalizowanej na Polach Lednickich w gminie Kiszkowo w powiecie gnieźnieńskim. Jako źródło dodatkowych mas traktowane jest oblodzenie prętów konstrukcyjnych (szron, szadź), jakkolwiek pochodzenie masy niekonstrukcyjnej ma dla przedmiotowej analizy znaczenie drugorzędne. Analizy dokonano w drodze modelowania Metodą Elementów Skończonych (MES) konstrukcji, przyjmując założenie o jednoparametrycznej zmienności jej masy (to znaczy, że dodatkowa masa wszystkich elementów badanego obiektu zmienia się proporcjonalnie do jednego parametru, którym jest powierzchnia zewnętrzna elementu, na której odkłada się warstwa lodu). Rozwiązując zagadnienie własne drgań dla kolejnych modeli, reprezentujących różne intensywności oblodzenia obiektu, wyznaczono wartości kolejnych częstotliwości i opisy odpowiadających im postaci drgań własnych. I tak, przyrost grubości warstwy lodu na powierzchniach, od 0 do 1 cm spowodował redukcję wszystkich wyznaczonych (dziesięciu podstawowych) częstotliwości drgań własnych o co najmniej 11%. Grubość oblodzenia 2 cm wpływa na redukcję częstotliwości, jak wyżej, o ok. 22% zaś 4 cm warstwa oblodzenia oznacza redukcję przedmiotowych częstotliwości powyżej 39%. Są to istotne wartości, z punktu widzenia zastosowań technicznych. Uzyskane wyniki pozwalają na sformułowanie postulatu, aby w analizach wytrzymałościowych, w których istotną rolę odgrywają właściwości dynamiczne konstrukcji, np. w ocenie podatności konstrukcji na obciążenia dynamiczne, uwzględniana była możliwość zmiany masy analizowanego obiektu wynikająca z oblodzenia lub z innych przyczyn.

19

Improving the operation characteristics of non-insulated overhead power lines

Kozlovskyi Oleksandr, Trushakov Dmitro, Savchenko Oleksandr, Rendzinyak Serhiy, Korud Vasyl

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 2

28--32

EN

Methods of protection of wires of overhead power lines of group "anti-icing" are analyzed. The expediency of applying the winding method of protection of wires of overhead lines in operation for a long time is shown. Based on numerical simulations of the hydrodynamic problem, the degree of influence of the protective coating on the wind load of the wire is analyzed. The research results showed a decrease in the modified wire's drag coefficient with increasing wind speed.

PL

Przeanalizowano metody ochrony przewodów linii napowietrznych z grupy „przeciwoblodzeniowa”. Pokazano celowość zastosowania metody uzwojenia do ochrony przewodów linii napowietrznych eksploatowanych od dłuższego czasu. Wykorzystując symulacje numeryczne zagadnienia hydrodynamicznego analizowany jest stopień wpływu powłoki ochronnej na obciążenie żyły kabla wiatrem. Wyniki badań wykazały spadek współczynnika rezystancji zmodyfikowanej żyły wraz ze wzrostem prędkości wiatru.

20

Wyznaczenie obciążeń wiatrem dla budynku wysokiego o złożonej geometrii z wykorzystaniem analizy przepływu CFD

Okoński Robert, Ambroziak Andrzej

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 11-12

42--51

PL

W pracy poruszono tematykę wykorzystania analizy przepływu CFD do wyznaczenia obciążeń wiatrem dla budynku wysokiego o złożonej geometrii przestrzennej. Przedstawione wyniki obliczeń analitycznych dla budynku wysokiego porównano z wynikami obliczeń numerycznych wykonanych w programie R-Wind Simulation. Dokonano analizy optymalizacji geometrycznej kształtu budynku w zakresie wpływu kąta skrętu (modyfikacja typu makro) i zaokrąglenia/fazowania narożników (modyfikacja typu mikro) na wypadkowe siły od obciążenia wiatrem oraz na aerodynamiczne współczynniki sił. Całość wyników podsumowano i sformułowano wnioski w odniesieniu do wyznaczania wielkości obciążenia wiatru działającego na budynek wysoki.

EN

The paper addresses the use of CFD flow analysis to determine wind loads for a tall building with complex spatial geometry. The presented results of analytical calculations for a tall building were compared with the results of numerical calculations performed in the R-Wind Simulation program. The geometric optimization of the building shape was analyzed in terms of the influence of the turning angle (macro-type modification) and corner rounding (micro-type modification) on the resultant forces from wind loads and on the aerodynamic force coefficients. All the results were summarized and conclusions were formulated concerning wind load acting on a tall building with complex geometry.