[Dvurechenskiy]

ДАНО: Проект высотного здания. Высота до шпиля 145м. Высота шпиля 23м. Выполняется расчет здания и шпиля на ветер+пульсации а также проверка на галопирование.
РЕЗУЛЬТАТ-1: Из полученных собственных частот колебания шпиля можно сделать вывод о том что критическая скорость ветра для первой собственной частоты колебаний шпиля Vcr,1=f1 * d/St = 2.48*2.6/0.15=43 м/с. что больше максимально зафиксированной скорости метра в Москве. (f1=2.48 первая собственная частота колебаний шпиля; d- характерный поперечный размер шпиля 2,6м; число Струхаля St=0.15, для сечений имеющих грани 0,15 (см. пособие по расчету зданий на воздействие ветра)). Значит делаем вывод что галопирование нас не беспокоит и если такое явление и будет проявляться то очень редко.
ПРОБЛЕМА: Здание относится к повышенному уровню ответственности и это значит нужен второй независимый расчет. Здесь начинаются проблемы. Проверяющая организация, в лице некоего г-на Д., утверждающего что он большой специалист в области ветра,каких не сыскать, утверждает что первая собственная частота колебаний шпиля, по его расчетам, 0,4 Гц а это значит что критическая скорость ветра Vcr,1= 7 м/с. То есть, подул мало мальский ветерок и шпиль зарезонировал. По моим расчетам, частота 0,4Гц - есть собственная частота колебаний самого здания но никак не шпиля. Если считать шпиль в составе здания то сам шпиль начинает "работать" на частотах от 1,6Гц и выше. Вопрос о том какой расчет более корректный, шпиль + здание целиком или шпиль + верхушка здания, или шпиль отдельно от здания остается открытым.
ВОПРОС: В поисках истины приходится искать ответ у третьих лиц. Прошу откликнуться всех кто может чем-то помочь в разрешении спора, так как ни одна из сторон не желает уступать и уверена в своей правоте.
ПРАЛАГАЮ: Расчетную схему шпиля: верхушка здания+ шпиль, проверочная стержневая модель шпиля, результаты расчета частот и форм схемы здание+шпиль.

[kopekopa]

SPR не открыть мне .. Стержень шпиля сделайте, если это возможно, круглого сечения, и, при выполнении мероприятий по препятствию возникновения наледи на его сторонах, не будет никакого галопирования шпиля, т.к. круговые цилиндры галопирования не испытывают (см. здесь).

Кроме того, для вашего случая (при повышенном уровне ответственности здания и все такое) согласно п. 11.1.7 СП 20.13330.2011 даже "аэродинамические коэффициенты необходимо принимать на основе результатов продувок моделей сооружений в аэродинамических трубах или по рекомендациям, разработанным специализированными организациями". И это оправдано, поскольку приближение к истине всяческих расчетиков в подобных случаях стремится к нулю, т.к. даже теория турбулентности не до конца осмыслена. Всякие там фрактальные волны, дорожки, вихри ... Насколько мне известно, стройной теории нет до сих пор, и разные методы расчета, принимаемые для одного и того же явления, могут давать результаты, расходящиеся друг с другом в разы. Та же турбулентность, к примеру, может возникать самопроизвольно (либо от причин неизвестных или малозначимых с технической точки зрения), поэтому хрен кто узнает будет ли для вашего случая здания сложной формы и большой высоты галопирование по факту или нет). Иначе аэродинамических труб и моделей не существовало бы вовсе, и все бы делалось на бумаге.

[Dvurechenskiy]

Вероятно SPR не открывается из за того что я импортировал из версии 21,1 в 11,5. Попробую еще раз SPR + TXT.
Конечно ни о каком сборе нагрузок по СНиПу не идет и речи. (При всем уважении к СНиПу). Упомянутый выше г-н Д., работающий в "специализированной организации" делал отчет по продувке здания с 36-и направлений ветра а ANSYS. Но для определения собственных частот не имеет особого значения какая нагрузка приложена к шпилю. Главное что она приложена, и ее порядок известен. Большее значение имеют жесткость, характерные размеры шпиля и его инерционные характеристики. Сейчас идет стадия "проект" и нужно выбрать правильное направление которое потом детально разрабатывать.
Архитекторы не пойдут на изменение формы шпиля на круглую. Да и я убежден что нет неразрешимых задач. Хотя господин Д. пытается нас убедить что если мы изменим форму шпиля со ступенчатой на пирамидальную то это чудным образом решит все наши проблемы и что якобы срывающиеся вихри будут иметь резонанс на гораздо меньшем участке.

----- добавлено через ~1 ч. -----
Я считал что срыв вихрей и образование дорожки Кармана происходит и при обтекании цилиндрических поверхностей. Собственно все исследования в этой области начинались с цилиндрических форм.