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

• Autorzy: Gąćkowski Roman , Verbakel Yvan

Identyfikatory

DOI

10.17512/bozpe.2024.13.24

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

EN

high-rise buildings; wind load; aerodynamic simulations

PL

budynki wysokie; obciążenie wiatrem; symulacje aerodynamiczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 13
• Strony: 237--245
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gąćkowski Roman

• Czestochowa University of Technology, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4456-3011

autor

Verbakel Yvan

• KU Leuven University, Belgium

Bibliografia

• 1. Ali, M.M. & Moon, K.S. (2007) Structural developments in tall buildings: Current trends and future prospects. Architectural Science Review, 50.
• 2. Cała, I. (2021) Budynki wysokie o kondygnacjach podwieszonych. Materiały Budowlane, 12, 43-46.
• 3. Gąćkowski, R. (2021) The influence of wind on the work of the structure of columnar elements in reinforced concrete tall buildings. Scientific Journals of the Czestochowa University of Technology. Building, 27, 51-57.
• 4. Gwozdowski, B., Wdowicki, J. & Błaszczyński, T. (2013) Budynek wysoki Shanghai World Financial Center (SWFC) - konstrukcja i analiza obliczeniowa. Inżynieria i Budownictwo, 10, 521-529.
• 5. Górski, M., Kozłowski, A., Kozłowski, T. & Ludera, P. (2015) Analiza układu stężającego budynku wysokościowego o konstrukcji betonowej. Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, XXXII, 62, 105-117. DOI: 10.7862/rb.2015.143.
• 6. Kapela, M. & Sieczkowski, J. (2003) Projektowanie konstrukcji budynków wielokondygnacyjnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• 7. Khan, F.R. (1996) Optimization of Building Structures. University of Illinois.
• 8. Kowalczyk, R.M., Sinn, R. & Kilmister, M.B. (1995) Structural Systems for Tall Buildings. McGaw-Hill, Inc. Singapore.
• 9. Lipiecki, T. (2013) Oddziaływanie wiatru na budynki wysokie w świetle badań własnych i ujęć normowych. Budownictwo i Architektura, 12(2), 143-150.
• 10. Miari, M. & Jankowski, R. (2022) Pounding between high-rise buildings with different structural arrangements. Recent Trends in Wave Mechanics and Vibrations, 807-816.
• 11. Padewska, A., Szczepaniak, P. & Wawrzynek, A. (2015) Oddziaływanie wiatru na obiekt o nietypowym kształcie. Inżynieria i Budownictwo, 7, 381-385.
• 12. Paruch, R. (2016) Oddziaływanie wiatru na budynek wysoki w aspekcie rozwoju form architektonicznych i systemów konstrukcyjnych. Materiały z XX SKWPWiE. Mechanik, 7, 782-783.
• 13. Pawłowski, A.Z. & Cała, I. (2013) Budynki wysokie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa
• 14. Pawłowski, A.Z. (1976) Kształtowanie i konstruowanie wysokich budynków trzonowych. COBPBO, Warszawa.
• 15. Pietrzak, J. (2015) Shaping and structuring of high-rise office buildings in Europe. Challenges of Modern Technology, 6(2), 48-56.
• 16. Rawska-Skotniczy, A. (2014) Obciążenia budynków i konstrukcji budowlanych według eurokodów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• 17. Rębielak, J. (2012) Koncepcja systemu konstrukcyjnego budynku wysokiego. Inżynieria i Budownictwo, 1. 45-50.
• 18. Rokicki, W., Pietrzak, J. & Wrona, M. (2017) Wpływ obciążeń od wiatru na budynek wysoki o nieregularnej formie - badania modelowe. Przestrzeń, Ekonomia, Społeczeństwo, 12/II, 179-191.
• 19. Rychter, Z. (2013) Wpływ kształtu wieżowców na jakość konstrukcji. Architecturae et Artibus, 2.
• 20. Stefańska, A. & Załuski, D. (2017). High Rise Building: The Mega Sculpture Made of Steel, Concrete and Glass. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Vol. 245, 8, 1-8.
• 21. Taranath, B.S. (1988) Structural Analysis and Design of Tall Buildings. McGraw-Hill Book Company. New York.
• 22. Wdowicki, J. & Wdowicka, E. (2000) Analiza konstrukcji usztywniających budynki wysokie przy wykorzystaniu modeli dyskretnych i modeli ciągłych. V Konferencja Naukowo-Techniczna. Programy MES w komputerowym wspomaganiu analizy, projektowania i wytwarzania. 223-231
• 23. Wdowicki, J. & Wdowicka, E. (2013) Problemy konstrukcyjne i obliczeniowe projektowania budynków wielokondygnacyjnych. Conference: Rewitalizacja Obszarów Zurbanizowanych. 51-60
• 24. Youssef, N. (1991) Megastructure: A New Concept For Structural Buildings. Modern Steel Construction. USA.
• 25. Autodesk Robot Structural Analysis 2024 - wersja edukacyjna.
• 26. Dz.U. 2002, nr 75, poz. 690, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
• 27. PN-EN 1990:2004 Podstawy projektowania konstrukcji.
• 28. PN-EN 1991-1-1:2004. Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach.
• 29. PN-EN 1991-1-4:2008 Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływanie ogólne - oddziaływania wiatru.
• 30. PN-EN 1992-1-1:2008 Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• 31. PN-EN 1997-1:2008 Projektowanie geotechniczne. Część 1-1: Zasady ogólne.