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

• Autorzy: Migda Wojciech , Gordziej-Zagórowska Małgorzata , Deniziak Patryk , Leszczyńska Wioletta

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.0146

Warianty tytułu

EN

Comparison of wind load based on standard procedures with results of simulation in a numerical wind tunnel for a steel hall

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

hala stalowa; obciążenie wiatrem; analiza numeryczna; tunel aerodynamiczny cyfrowy

EN

steel hall; wind load; numerical analysis; numerical wind tunnel

• Wydawca: BUILDER CORP Sp. z o.o.
• Czasopismo: Builder
• Rocznik: 2023
• Tom: R.27, nr 12
• Strony: 110--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Migda Wojciech

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0001-8605-5683

autor

Gordziej-Zagórowska Małgorzata

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0001-8893-0322

autor

Deniziak Patryk

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0002-1570-1673

autor

Leszczyńska Wioletta

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Bibliografia

• [1] PN-EN 1991-1-4:2008. Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje - Część 1-4: Oddziaływania ogólne - Oddziaływania wiatru.
• [2] Flaga A., Inżynieria wiatrowa. Podstawy i zastosowania, Arkady, Warszawa 2008.
• [3] Perliński A., Ziółko J., Symulacje komputerowe obciążenia wiatrem pionowego, walcowego zbiornika dwupłaszczowego, „Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej: Budownictwo Lądowe” 58/2006, s. 155-162.
• [4] Wijesooriya K., Mohotti D., Lee C.-K., Mendis P., A technical review of computational fluid dynamics (CFD) applications on wind design of tall buildings and structures: Past, present and future, „J. Build. Eng.” 74 (2023) 106828. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106828.
• [5] Shirzad M., Tominaga Y., CFD evaluation of mean and turbulent wind characteristics around a high-rise building affected by its surroundings, „Build. Environ.” 2022.
• [6] Zheng S., Wang Y., Z. (John) Zhai Z. (John), Xue Y., Duanmu L., Characteristics of wind flow around a target building with different surrounding building layers predicted by CFD simulation, „Build. Environ. 201” 2021, 107962. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.107962.
• [7] Szkobodziński M., Miedziałkowski C., Problemy ustalenia obciążenia wiatrem w nietypowych konstrukcjach budowlanych, „Civil and Environmental Engineering / Budownictwo i Inżynieria Środowiska”, 6 (2015), s. 201-209.
• [8] Szkobodziński M., Miedziałkowski C., Analiza porównawcza ciśnienia wiatru na budynek na podstawie badań tunelowych, symulacji komputerowych i norm projektowych, „Civil and Environmental Engineering / Budownictwo i Inżynieria Środowiska”, 8 (2017), s. 87-95.
• [9] Okoński R., Ambroziak A., Analiza porównawcza sposobów wyznaczania obciążeń wiatrem na podstawie norm projektowych i analizy przepływu CFD, „Przegląd budowlany” 3-4(2022), s. 46-57.
• [10] PN-EN 1993-1-1:2006. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.

Uwagi

Artykuł umieszczony w części "Builder Science"

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).