This paper describes the model tests conducted in the Wind Engineering Laboratory of the Cracow University of Technology aimed at determining the shape coefficients of snow load on high-rise buildings of The Warsaw Hub. The shape coefficient was measured at two different situations: snow precipitation and its subsequent redistribution. The model tests were conducted independently for rooftops and terraces in the scale of 1:120 and for the neighbouring area of the buildings in the scale of 1:300. The results allowed for creation of snow shape coefficient maps on the investigated areas both for snow precipitation and redistribution for the use of designers, constructors and architects.
Przedstawiono ogólną charakterystykę współczesnych zagadnień inżynierii wiatrowej i śniegowej oraz rolę badań modelowych w tunelach aerodynamicznych. Omówiono wybrane badania modelowe przeprowadzone w tunelu aerodynmicznym Politechniki Krakowskiej.
EN
A general characteristics of contemporary issues of wind and snow engineering and a role of model tests in wind tunnels were presented. Selected model tests carried out in wind tunnel at the Cracow University of Technology were discussed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The cooling tower can be classified as a special structure, both in terms of reliability and size. The collapse of such a large tower, located closely to other buildings, may result in very serious consequences. It seems that special attention should be paid during design process of this kind of structures. Despite the increase in cost, the additional analysis and studies are indicated and also may raise reliability. The article presents the influence of wind action on the cooling tower. It consists of the studies on the issue of aerodynamic interference performed in the wind tunnel. The attention was particularly focused on the influence of the wind pressure on the shell of cooling tower, and on variability of these pressures on the surrounding objects. Making an adequate scale model, configuration of measuring equipment and an execution of wind tunnel tests will be described in this paper. The research was concentrated on measuring the pressure coefficients on the cooling tower surface in single situation and interference situations.
PL
Chłodnię kominową można zakwalifikować do grupy konstrukcji specjalnych zarówno pod względem niezawodności jak i rozmiaru. Zniszczenie tak wielkiego obiektu zlokalizowanego w sąsiedztwie budynków elektrowni może skutkować poważnymi konsekwencjami. Projektowanie wymaga szczególnej uwagi. Pomimo większych kosztów, dodatkowe badania i analiza są zalecone ze względu na niezawodność. Artykuł zawiera informacje o badaniach przeprowadzonych w tunelu wiatrowym nad zagadnieniem działania wiatru na chłodnię kominową oraz zjawiska interferencji aerodynamicznej. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ zmiennego ciśnienia wiatru, na powierzchnię chłodni kominowej. Poniżej opisano proces wykonania modelu w odpowiedniej skali, konfigurację aparatury pomiarowej i wykonanie badań w tunelu wiatrowym. Badania były skupione na pomiarze współczynników ciśnienia wiatru na powierzchni chłodni kominowej w sytuacji z otoczeniem i bez niego.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article outlines static and dynamic analyses of the viewing platform in Trzęsacz. The steel construction consists of two parallel lattice girders placed on concrete columns. The elements of the girders are made of tubular profiles. Ultimate limit state and serviceability limit state criteria were fulfilled in accordance with algorithms from Eurocodes. This paper also presents an analysis of the platform’s dynamic responses from rhythmical motion caused by human activity. The results of these calculations were checked with the comfort levels of people standing in the platform during the vibrations. Robot Structural Analysis Professional was used for the linear load case of static analysis and modal analysis.
PL
Artykuł przedstawia wyniki statycznej oraz dynamicznej analizy platformy widokowej w Trzęsaczu. Konstrukcja składa się z dwóch równoległych kratownic. Obiekt wykonany jest z rur stalowych o zmiennych przekrojach w zależności od wielkości sił przekrojowych. Na podstawie procedur zawartych w Eurokodach dokonano weryfikacji stanu granicznego nośności i użytkowalności wybranych elementów obiektu. Przeprowadzono ocenę wpływu intencjonalnego oddziaływania dynamicznego na konstrukcję. Sprawdzono czy nie dochodzi do przekroczenia dopuszczalnych wartości przyśpieszenia drgań z uwagi na komfort użytkowników. W programie Robot Structural Analysis Professional wykonano przestrzenny model konstrukcji, następnie przeprowadzono statyczną oraz modalną analizę.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Before the widespread use of computers, the only way to design a structure with complex shape was to build a prototype model and perform the necessary tests. Nowadays, designers are able to create an accurate and complex engineering design by effective mathematical models. The paper describes the numerical analysis of cooling tower carried out by a finite element method. The FEM analysis was performed with Lusas software. The cooling tower represents the real structure located in Kozienice, Poland. During the calculations, different load cases based on wind tunnel tests were taken into account. The evaluation of the influence of different wind directions and configuration of obstacles on internal forces and displacements were analyzed. Proper dimensions, material proprieties and method factors were applied to the model. In the further part, the dynamic evaluation was presented. The Eigen modes with corresponding values and shapes were created and described. Estimation of impact of dynamic wind action on the object will be also released. Time history of amplitude and displacements was attached. As a result of the dynamic studies, the dynamic evaluating indicator was calculated.
PL
Przed rozpowszechnieniem komputerów, jedyną metodą projektowania obiektów o skomplikowanym kształcie, było zbudowanie modelu w celu przeprowadzenia niezbędnych badań. Obecnie, projektanci mogą tworzyć dokładne i złożone projekty poprzez dokładny model matematyczny. Referat opisuje analizę numeryczną chłodni kominowej metodą elementów skończonych przeprowadzoną w programie LUSAS. Chłodnia kominowa jest odzwierciedleniem obiektu zlokalizowanego w Kozienicach. Podczas obliczeń, wzięto pod uwagę wiele przypadków obciążenia wiatrem bazując na wynikach badań przeprowadzonych w tunelu wiatrowym. Zbadano ocenę wpływu różnych kierunków wiatru i lokalizacji sąsiadujących obiektów na siły przekrojowe i przemieszczenia. Odpowiednie wymiary, właściwości materiałowe i współczynniki zostały zastosowane. W następnej części przedstawiono oszacowanie efektu dynamicznego. Zaprezentowano wartości własne i odpowiadające im postaci własne. Przeprowadzono analizę czasową amplitudy i przemieszczeń. Jako podsumowanie badań dynamicznych oszacowano wskaźnik dynamiczny.
Przedstawiono wyniki badań w tunelu aerodynamicznym działania wiatru na wysoki pylon reklamowy o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta równoramiennego. Pomiary ciśnienia wiatru w obszarze powierzchni reklamowej pozwoliły wyznaczyć płaski układ sił w płaszczyźnie poziomej. Wyznaczono współczynniki ciśnienia wiatru, współczynniki sił i momentu aerodynamicznego oraz położenie środka aerodynamicznego w zależności od kierunku wiatru.
EN
The paper summarizes results of tunnel investigations of wind action on a high advertisement support with the equilateral triangle cross-section shape. Wind pressure measurements in the advertisement area let to obtained the coplanar forces in the horizontal plane. The wind pressure coefficients, the forces, moment coefficients and a position of the aerodynamic center as a function of wind direction were determined.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article presents results of model tests of pressure distributions over interior and exterior surfaces of a utility building model carried out in an boundary layer wind tunnel. The tests were carried out taking into consideration different variants of solidity ratio coefficient values of the structure's side walls. The main aim of the analyses was to determine the influence of the solidity ratio coefficient values of the side walls on the wind pressure distribution over the interior and exterior surfaces of the object. Four configuration variants of the side walls were taken into account for two directions of air flow – perpendicular to the gable wall and perpendicular to the side wall. The achieved results were analysed.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty badań modelowych w tunelu aerodynamicznym z warstwą przyścienną rozkładów ciśnienia wiatru na powierzchniach wewnętrznych i zewnętrznych modelu budynku gospodarczego. Badania przeprowadzono w różnych wariantach wartości współczynnika wypełnienia ścian bocznych konstrukcji. Celem zasadniczym przeprowadzonych analiz było wyznaczenie wpływu wartości współczynnika wypełnienia ścian bocznych na rozkład ciśnienia wiatru na powierzchniach wewnętrznych i zewnętrznych obiektu. Rozpatrzono cztery warianty konfiguracji ścian bocznych przy dwóch kierunkach napływu powietrza: prostopadłym do ściany szczytowej i prostopadłym do ściany bocznej. Przeprowadzono analizę uzyskanych wyników.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper summarizes results of wind tunnel tests of a high-rise building placed in Warsaw city centre. Aerodynamic laboratory studies were accomplished in a boundary layer wind tunnel. The main objective of the research was to determine the distribution of the mean wind pressure coefficient over the building’s external surfaces as affected by the aerodynamic interference between the structure and its immediate city surroundings. Interference coefficients of wind pressure and global wind forces acting upon the surfaces of the building walls and roof were calculated. The aerodynamic studies showed a significant influence of objects located nearby on the wind load that the high-rise building structure surfaces are subjected to.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty badań modelowych w tunelu aerodynamicznym budynku wysokościowego położonego w centrum Warszawy. Badania zostały wykonane w tunelu aerodynamicznym z warstwą przyścienną. Podstawowym celem analiz było określenie rozkładu wartości współczynnika średniego ciśnienia wiatru na owierzchniach zewnętrznych budynku w warunkach występowania interferencji aerodynamicznej pomiędzy analizowaną konstrukcją a jej najbliższym miejskim otoczeniem. Wyznaczono współczynniki interferencji odnoszące się do ciśnienia wiatru oraz do sumarycznych sił działania wiatru na powierzchnie ścian i dachu budynku. Badania wykazały znaczący wpływ obiektów sąsiadujących na działanie wiatru na konstrukcję budynku wysokiego.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper summarizes results of wind tunnel tests of a non-standard stadium roof. Aerodynamic laboratory studies were accomplished in a boundary layer wind tunnel. The main objective of the research was to determine the distribution of the mean wind net pressure coefficient over the stadium roof surfaces as affected by the aerodynamic interference between the stadium structure and a large oval sports event hall, located nearby. Interference coefficients of wind pressure and global wind forces acting upon the surfaces of the stadium roof were calculated. The aerodynamic studies showed a significant influence of the oval Atlas Arena sports-event hall on the wind load subjected to the stadium structure.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty badań modelowych w tunelu aerodynamicznym niestandardowego zadaszenia stadionu. Badania zostały wykonane w tunelu aerodynamicznym z warstwą przyścienną. Podstawowym celem analiz było określenie rozkładu wartości współczynnika średniego ciśnienia wiatru na powierzchniach zadaszenia w warunkach występowania interferencji aerodynamicznej pomiędzy konstrukcją stadionu a rozległą owalną halą widowiskowo-sportową położoną w bliskim sąsiedztwie. Wyznaczono współczynniki interferencji odnoszące się do ciśnienia wiatru na powierzchni zadaszenia oraz do sumarycznych sił działania wiatru na konstrukcję dachu stadionu. Badania wykazały znaczący wpływ hali widowiskowo-sportowej Atlas Areny na działanie wiatru na konstrukcję stadionu.
Praca przedstawia wyniki badań modelowych w tunelu aerodynamicznym działania wiatru na wysokościowy budynek projektowany przy ul. Puławskiej 2 w Warszawie. Badania przeprowadzono w Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej. Mierzono ciśnienia wiatru na powierzchniach zewnętrznych modelu budynku. Celem pracy jest określenie rozkładów ciśnienia wiatru na ścianach zewnętrznych modelu budynku przy różnych kierunkach wiatru, przeprowadzenie analiz studialnych oddziaływania wiatru na budynek oraz wyznaczenie podstawowych schematów ekwiwalentnego oddziaływania wiatru będących podstawą obliczeń statyczno-wytrzymałościowych konstrukcji.
EN
The paper summarizes the results of wind tunnel tests of a wind action on a high-rise building design in Warsaw. Measurements were accomplished in Wind Engineering Laboratory of Cracow University of Technology. Wind pressures on external surfaces of the building model were acquired. A study of the character of the wind action on a tower of the building was the main aim of the paper. A triangle shape with rounded corners of the cross section of the tower and a complex group of neighbor buildings support aerodynamic analysis in a wind tunnel. Wind pressure coefficients on the external building surfaces and the global horizontal wind action on the building tower on full scale were analyzed.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono kompleksową analizę aerodynamiczną mostu dla ruchu pieszego i rowerowego „Kazimierz-Podgórze" przez rzekę Wisłę w Krakowie. Analiza składa się z badań modelowych w tunelu aerodynamicznym oraz obliczeń komputerowych. Przedstawiono wyniki badań dotyczących wyznaczenia funkcji współczynników aerodynamicznych: oporu Cx, siły unoszenia Cy oraz momentu Cm w odniesieniu do trzech sekcji mostu (modeli sekcyjnych), w zależności od kąta napływu wiatru w zakresie od -15° do +15°. Wyznaczone funkcje współczynników aerodynamicznych stanowią dane wejściowe do określenia oddziaływania wiatru na przęsło zgodnie z teorią quasi-ustaloną oraz do oceny możliwości wystąpienia drgań samowzbudnych przęsła mostu. W ramach komputerowej analizy aerodynamicznej wyznaczono charakterystyki dynamiczne mo stu oraz przemieszczenia, siły wewnętrzne i naprężenia w poszczególnych elementach konstrukcji przy dynamicznym oddziaływaniu wiatru. W celu porównania przeprowadzono anali zę statyczną mostu obciążonego wyłącznie ciężarem własnym. Z uwagi na kołowy przekrój poprzeczny dźwigara łukowego mo stu wykonano również analizę dynamiczną uwzględniającą siły powodowane wzbudzeniem wirowym łuku, działające równocześ nie z obciążeniem dynamicznym wiatrem o średniej prędkości równej prędkości krytycznej. Sprawdzono także kryteria komfortu pieszych przy drganiach generowanych przez wiatr.
EN
Complex aerodynamic analysis of the "Kazimierz-Podgórze" bridge for pedestrians and bicycles traffic over Vistul a River has been presented in the paper. The analysis consists of model tests performed in the wind tunnel and aerodynamic cal culations. Aerodynamic coefficients of drag Cx, l ift Cy and moment Cm for three sections of the bridge in dependence on the angl e of wind attack in the range -15° to +15° have been obtained from the wind tunnel tests. These functions of the aerodynamic coefficients have been used to determine the wind action on the footbridge according to the quasi-steady theory, and to estimate the possibility of self-induced vibrations of the bridge deck. The bridge dynamic characteristics: frequencies and mode shapes, as wel l as displacements, internal forces and stresses in particul ar structural elements under the dynamic wind action have been determined numerically. Static analysis of the bridge under a deadweight only has been performed for comparison. Due to circular cross-section of an arch girder, dynamic analysis of the bridge with vortex excitation of the arch girder has al so been performed. This excitation has been applied to the structure simultaneously with the dynamic wind action at the mean wind speed equal to the critical wind speed. The criteria for pedestrian comfort in presence of vibrations generated by wind have al so been examined.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki analizy aero dynamicznej mostu „Kazimierz-Ludwinów" w Krakowie prze znaczonego dla ruchu pieszych i rowerów. W obliczeniach konstrukcji wykorzystano opracowany przez autorów model dynamicznego oddziaływania wiatru oparty na teorii quasi-ustalonej. Jako podstawę obliczeń przyjęto dane uzyskane w bada niach modelowych mostu wykonanych w tunelu aerodynamicz nym. W wyniku pomiarów uzyskano wartości współczynników aerodynamicznych: siły oporu Cx, siły unoszenia Cy oraz mo mentu aerodynamicznego Cm w odniesieniu do trzech segmen tów mostu, w zależności od kąta napływu strugi powietrza w zakresie od -10° do +10°. Prezentowana w niniejszej pracy analiza aerodynamiczna obejmuje badania modelowe, wyzna czenie charakterystyk dynamicznych oraz obliczenie odpowie dzi mostu na dynamiczne oddziaływanie wiatru.
EN
Computer aerodynamic analysis of the bridge "Kazimierz-Ludwinów" located in Cracow, designed for pedestrians and bicycles traffic is presented in the paper. Authors' own model of the dynamic wind action based on the quasi-steady theory has been applied. The data, obtained in model studies performed in a wind tunnel, have been assumed as the basis for calculation. The following aerodynamic coefficients have been measured: aerodynamic drag Cx, aerodynamic lift Cy, and aerodynamic moment Cm for three sections of the bridge as the functions of the wind attack angle in the range from -10° to +10°. The aerodynamic analysis presented in the paper includes: wind tunnel tests, determination of dynamic characteristics and calculation of the response of the bridge subjected to the dynamic wind action.
Opisano system monitoringu konstrukcji przekrycia stadionu zrealizowanego w ramach projektu EURO 2012. Obserwację konstrukcji prowadzono od 1 października 2011 do 30 listopada 2012 r. Przeanalizowano wyniki pomiarów i sformułowano wnioski.
EN
The paper summarizes a description of the structural health monitoring of the Municipal Stadium roof structure in Poznań, which was realized due EURO 2012 project. The monitoring system was designed and realized by the staff of Wind Engineering Laboratory of Cracow University of Technology and the staff of Neo-Strain Company from Cracow. The monitoring was been conducting from 1st October 2011 to 30st November 2012.
Praca przedstawia wyniki badań modelowych w tunelu aerodynamicznym wpływu interferencji aerodynamicznej na działanie wiatru na wysokościowy budynek projektowany w centrum Warszawy. Badania przeprowadzono w Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej. Mierzono ciśnienia wiatru na powierzchniach zewnętrznych modelu budynku, umieszczając początkowo tylko model budynku w przestrzeni pomiarowej a następnie model budynku wraz z najbliższym otoczeniem. Celem pracy było określenie charakteru zmiany działania wiatru na budynek wywołanej otoczeniem interferencyjnym najbliższego sąsiedztwa. Porównano współczynniki ciśnienia wiatru na powierzchniach oraz zmianę poziomego globalnego działania wiatru na konstrukcję w skali rzeczywistej.
EN
The paper summarizes the results of wind tunnel tests of the influence of aerodynamic interference on wind action of a high-rise building design in Warsaw. Measurements were accomplished in Wind Engineering Laboratory of Cracow University of Technology. Wind pressures on external surfaces of the building model were acquired in two different situations. Firstly, only the building model was placed in the tunnel working section, secondly, the building model with the nearest surroundings was taken under consideration. A study of the character of wind action differences caused by the nearest surroundings of the building was the main aim of the paper. Wind pressure coefficients on the external building surfaces and the difference of horizontal wind action on full scale were compared.
Praca dotyczy badań modelowych, na podstawie której wyznaczono rozkłady ciśnień wiatru na ścianach i dachu kamienicy w zabudowie zwartej w centrum Krakowa. Badania przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym Politechniki Krakowskiej dla ośmiu kierunków natarcia wiatru. Rozważono dwie sytuacje pomiarowe: 1. Przed wykonaniem nadbudowy na sąsiednim budynku; 2. Po wykonaniu tej nadbudowy. Wyniki badań posłużyły do oceny prawidłowości działania ciągów kominowych i wentylacyjnych przedmiotowego budynku.
EN
The paper deals with model investigations on wind pressure distributions on walls and roof of a tenement house in compact development of Cracow centre. The tests were performed in a boundary layer wind tunnel at the Cracow University of Technology for eight wind directions. Two situations were tested: 1. Before realization of a superstructure on the adjacent building; 2. After realization of the superstructure. Investigations results were used for evaluation of correct work of chimneys and ventilations draughts of the building.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań interferencji aerodynamicznej stalowych zbiorników dwupłaszczowych o dachu stałym i pływającym. Układ interferencyjny składał się z dwóch zbiorników. Badania przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym z warstwą przyścienną.
EN
The paper summarizes the results of wind tunnel tests of aerodynamic interference between steel double-shell tanks with fix and floating roof. The interference configuration has been consisted of two tanks. Aerodynamic tests have been accomplished in boundary layer wind tunnel.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono opis badań w tunelu aerodynamicznym rzeczywistych paneli akustycznych montowanych na dachach budynków blokowych w pobliżu krawędzi dachu i ścian budynków. Przeprowadzone badania miały dwa główne cele: 1. Sprawdzenie wytrzymałości paneli i ich łączników przy dużych prędkościach przepływu powietrza; 2. Określenie rozkładów ciśnienia wiatru na powierzchniach zewnętrznych paneli elewacyjnych przy dwóch przeciwnych kierunkach wiatru oraz wyznaczenie współczynników sił aerodynamicznych.
EN
The paper summarizes the wind tunnel tests of original acoustic panels located on the block buildings roofs near edge of building roof and walls. Performed investigations had two main goals: 1. Verification of resistance of the panels at their connecting members at high air flow velocities; 2. Determination the set of aerodynamic force coefficients, obtained from measured wind pressure distribution on the façade panel surfaces in two opposite wind directions, was the main aim of the work.
Zaprezentowano propozycję modelu dynamicznego oddziaływania wiatru na membranowe przekrycia stadionów sportowych. Przykładem analizowanym w pracy jest przekrycie tego typu Stadionu Miejskiego w Poznaniu na EURO 2012. Stworzono własny model dynamicznego oddziaływania wiatru, wykorzystujący rozkłady współczynnika ciśnienia wiatru wyznaczone w badaniach modelowych. Proponowaną procedurę symulacji numerycznej oddziaływania wiatru zaprezentowano na przykładzie przekrycia Stadionu Miejskiego w Poznaniu.
EN
Dynamic model of wind action on the sport stadiums membrane roofs is presented in this paper. Municipal Stadium in Poznań for UEFA EURO 2012 is an analysed example. Our own model of dynamic wind action has been created. The model is based on pressure coefficient distribution which had been determined in wind tunnel tests. The whole numerical procedure is introduced for the roof of the stadium in Poznań.
Przedstawiono analizę aerodynamiczną dwóch mostów dla ruchu pieszego i rowerowego. Wyniki dotyczą badań modelowych w tunelu aerodynamicznym i obliczeń komputerowych obu konstrukcji poddanych dynamicznemu oddziaływaniu wiatru. Wyznaczone funkcje współczynników aerodynamicznych wykorzystano do określenia dynamicznego oddziaływania wiatru zgodnie z teorią quasi-ustaloną.
EN
The paper deals with the aerodynamic analysis of two bridges for pedestrian and bicycles traffic over Vistula River in Cracow. Result concern wind tunnel measurements (the determination of aerodynamic coefficients Cx' Cy' Cm in dependence on wind attack angle) and numeric calculations of both bridges under dynamic wind action. The dynamic wind action is determined according to quasi-steady theory on the basis of aerodynamic coefficients functions.
Przedstawiono wyniki badań modelowych mostu wykonane w tunelu aerodynamicznym z warstwą przyścienną w Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej oraz obliczeń aerodynamicznych i statyczno-wytrzymatościowych. Wyniki tych prac zostały wykorzystane w praktyce inżynierskiej.
EN
The paper deals with arch bridge over Vistula river in Puławy. It consists of two parts. In the first one results of model investigations of the bridge performed in boundary layer wind tunnel of the Wind Engineering Laboratory at the Cracow University of Technology are presented. In the second part, aerodynamical and static-strength calculations of the bridge are described. Results of these works have been used in engineering practice.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.