Distribución de la presión del viento en la fachada de un edificio de gran altura de forma atípica y autónomo determinada por simulación CFD y pruebas en túnel de viento
Autores: Ivánková, Oga; Hubová, Oga; Macák, Marek; Vojteková, Eva; Konená, Lenka Bujdáková
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Distribución de la presión del viento en la fachada de un edificio de gran altura de forma atípica y autónomo determinada por simulación CFD y pruebas en túnel de viento
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Investigación
Distribución de presión del viento
Fachada
Edificio de forma atípica
Sistema estructural
Pruebas en túnel de viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La investigación sobre la distribución de la presión del viento en la fachada de un edificio de forma atípica de 162 m de altura se discute en este documento. La sección transversal horizontal se modificó con la altura de la estructura (el cuadrado en la parte inferior y el polígono en la parte superior). La superficie de la estructura era lisa. Se creó un sistema estructural utilizando una combinación del sistema estructural de tubo y la estructura de exoesqueleto. El edificio era independiente, ubicado en un terreno urbano. En este caso, la información en las normas no fue suficiente para su diseño. Por lo tanto, se tuvieron que utilizar otras herramientas disponibles para la determinación de los parámetros de entrada requeridos (coeficientes de presión externa media). En primer lugar, se realizaron pruebas en túnel de viento (WT) en un modelo a escala reducida (1:300). Luego, los resultados obtenidos se compararon con datos de una simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD). La precisión de la simulación se evaluó mediante el método de tres métricas. Se mencionan breves descripciones del modelo a escala reducida, el túnel de viento de capa límite, los dispositivos de medición utilizados y la metodología de las pruebas. El objetivo de esta investigación fue identificar la influencia de la modificación de la forma en los valores de los coeficientes de presión externa media (en comparación con la forma original, que era el cuboide). En el caso del cuboide, se logró una buena concordancia entre los valores determinados por el CFD y los valores del Eurocódigo. Se produjeron discrepancias más grandes en el techo. La modificación de la forma total de la estructura del cuboide a una estructura atípica tuvo un efecto positivo en los valores medios de los coeficientes de presión externa. Estos valores fueron menores (en algunos niveles significativamente). Principalmente, este efecto fue notable en el lado de sotavento. Para las direcciones del viento de 0 grados y 180 grados, los cambios de los valores fueron relativamente grandes. Para las otras dos direcciones del viento (45 grados y 67.5 grados), los valores en los lados de barlovento fueron similares. La gran ventaja de esta estructura atípica es que las presiones negativas en las paredes laterales y el lado de sotavento son menores en comparación con el cuboide. Esto es muy útil para la fijación de los componentes de la fachada, donde los valores de las presiones negativas son mayores que las presiones positivas en el revestimiento a mayores alturas.
Descripción
La investigación sobre la distribución de la presión del viento en la fachada de un edificio de forma atípica de 162 m de altura se discute en este documento. La sección transversal horizontal se modificó con la altura de la estructura (el cuadrado en la parte inferior y el polígono en la parte superior). La superficie de la estructura era lisa. Se creó un sistema estructural utilizando una combinación del sistema estructural de tubo y la estructura de exoesqueleto. El edificio era independiente, ubicado en un terreno urbano. En este caso, la información en las normas no fue suficiente para su diseño. Por lo tanto, se tuvieron que utilizar otras herramientas disponibles para la determinación de los parámetros de entrada requeridos (coeficientes de presión externa media). En primer lugar, se realizaron pruebas en túnel de viento (WT) en un modelo a escala reducida (1:300). Luego, los resultados obtenidos se compararon con datos de una simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD). La precisión de la simulación se evaluó mediante el método de tres métricas. Se mencionan breves descripciones del modelo a escala reducida, el túnel de viento de capa límite, los dispositivos de medición utilizados y la metodología de las pruebas. El objetivo de esta investigación fue identificar la influencia de la modificación de la forma en los valores de los coeficientes de presión externa media (en comparación con la forma original, que era el cuboide). En el caso del cuboide, se logró una buena concordancia entre los valores determinados por el CFD y los valores del Eurocódigo. Se produjeron discrepancias más grandes en el techo. La modificación de la forma total de la estructura del cuboide a una estructura atípica tuvo un efecto positivo en los valores medios de los coeficientes de presión externa. Estos valores fueron menores (en algunos niveles significativamente). Principalmente, este efecto fue notable en el lado de sotavento. Para las direcciones del viento de 0 grados y 180 grados, los cambios de los valores fueron relativamente grandes. Para las otras dos direcciones del viento (45 grados y 67.5 grados), los valores en los lados de barlovento fueron similares. La gran ventaja de esta estructura atípica es que las presiones negativas en las paredes laterales y el lado de sotavento son menores en comparación con el cuboide. Esto es muy útil para la fijación de los componentes de la fachada, donde los valores de las presiones negativas son mayores que las presiones positivas en el revestimiento a mayores alturas.