[Laskie]

По СП 20.13330.2011 все как-то для прямоугольных в плане зданий, какой подход нужен к моему зданию?
P.S.:Балконы условно не показаны.

оно практически прямоугольное.

[Laskie]

Сообщение от Arikaikai оно практически прямоугольное.

Т.е. по СП таб.11.7 моe "a" взять 23 метра, "b" - 83 метра ?

[Konstruktiv54]

В RSA15 появилась возможность смоделировать "обдув" поверхности конструкции. Попробуйте поиграться, если есть время и желание. Ну а если нет - то как см. п. 2

Offtop:

Сообщение от Konstruktiv54 В RSA15 появилась возможность смоделировать "обдув" поверхности конструкции

Как в крутых комплексах прям моделировать фактические завихрения ветра? О_О

[ETCartman]

http://youtu.be/jmsFC0mNayM

Это очень упрощенная модель - в принципе аналог сбора нагрузок по нормам, только геометрия, площади и тд - анализируются программно. Очень кстати удобно для практических нужд - не надо высчитывать и прикладывать. Аэродинамические коэффициенты в принципе - это физика, инвариантная к нормам проектирования. Хотя в целом подходы к расчетам отличаются. В СНиП берут расчетной сравнительно небольшую скорость ветра, но при этом пульсации составляют значительную величину (полтора два раза от средней составляющей). В зарубежных нормам расчитывают на более редкую и более значительную скорость ветра, пульсации там учитываются только для очень гибких конструкций (в американских нормах при частоте ниже 1 герца). Так оно есть и на самом деле - чем сильнее ветер тем меньше флуктуации ветрового потока.
"Обдув" в смысле решения задачи CFD требует конечно гораздо больше времени, качественной сетки (лучше - декартовой) с обязательной адаптацией под завихрения в процессе расчетов,
задание довольно большой области перед и за зданиями, расчеты занимают сутки с учетом распараллеливания и пр.
хотя на практике не всегда это нужно конечно.

[CAE_Engineer]

решаем задачи внешней аэродинамики, с целью определения давления от воздушного потока
если кого интересует - пишите в личку - вышлю ссылки на решенные задачи

[Konstruktiv54]

ETCartman, правильно ли я понял, что в целом, вы эту функцию смотрели, и одобряете?
Просто я эту возможность только видел, но результатов не анализировал, и кроме того, что с виду - симпатично, ничего сказать не могу.

[CAE_Engineer]

Численное (3-D) моделирование ветровой обстановки в окрестности здания или сооружения

Расчет турбулентного движения воздуха около зданий и сооружений произвольной
конфигурации при максимальной степени детализации поверхности и с учетом
реального окружения в стандартных и нестандартных ветровых условиях.

Для существующих сооружений, наши расчеты дадут Вам полную и наглядную картину
пространственного движения воздуха, распределения нагрузок от аэродинамических сил
давления, тепловых потоков, турбулентных пульсаций, воздушных аэрозолей, температуры,
помогут обоснованно оценить напряженное состояние строительных конструкций и
принять правильное решение при необходимости установки на внешней стороне здания
различных устройств или возникновении тех или иных проблем, связанных с эксплуатацией здания.

На этапе строительства оценка нагрузок на элементы незавершенных конструкций
поможет выбрать безопасную тактику строительства и монтажа и избежать
нештатных ситуаций при случайных порывах ветра.

На этапе предварительного проектирования результаты численного моделирования позволяют:

• спрогнозировать и объективно сравнить между собой результаты реализации различных рассматриваемых конфигураций зданий и сооружений.

• получить картину распределения нагрузок на поверхность строительных конструкций и величин температуры, а также оценить различные экологические аспекты при возведении здания.

• глубже понять особенности нагружения при различных направлениях ветра и ориентации сооружения относительно ландшафта и выработать рекомендации по оптимизации конструкции.

Анализ полученных данных поможет Вам спроектировать строение, способное
надежно противостоять натиску стихий при минимальных запасах прочности.

Выполняемые инженерные расчеты (численное моделирование) , в отличие от
традиционно применяемых инженерных методик и полуэмпирических формул,
позволяют представить / увидеть / проанализировать самые сложные архитектурные
формы в 3-х мерной постановке при любых внешних условиях.

Численное моделирование позволяет значительно сократить сроки и стоимость
процесса создания и отработки строительных конструкций,
выполнить оптимизацию, уменьшить количество аэродинамических экспериментов.

Созданная математическая модель может быть использована в будущем,
для прогнозирования изменений при модернизации здания или изменении окружения в процессе застройки.

[VVN59]

Программы, которые решают задачи определения аэродинамических коэффициентов - актуальны. Очень хорошо, что они были, есть и будут.
Но, как правило - они предполагают их использование в некоторых/таких ситуациях, когда не работают обычные калькуляторы/счёты/ счётные палочки/умение складывать столбиком/анализировать...

Оптимально - продувка в трубе в ЦАГИ.

- в Вашем случае - действуйте по СНиП (но введите некий К=1,5 на ке =0,8) (на Мой взгляд).

[CAE_Engineer]

продувка в трубе "не оптимальна" - теория подобия для 3-х мерных моделей - "более чем загадочна".....

проще говоря достоверность переведенных результатов продувок уменьшенной модели к масштабу реальной модели - "далеко не всегда правильная".... - более подробно см. теорию подобия и пр...

[ETCartman]

Ого, "набижали" CFD-шники с рекламой своих "продувок" в программах. На самом деле - точная симуляция в CFD оправдана для каких нибудь Бурдж Дубаи по моему. Применительно к скорости ветра по СНиП - там по хорошему надо моделировать CFD + пульсации на основе какого то спектра, например Давенпорта (и соответственно от фонаря взятых параметров неизвестно как относящихся к данной местности)
То есть это гораздо сложней чем inlet - outlet для постоянного (пусть и турбулентного потока). Плюс к этому надо совместно считать здание (как упругое тело) совместно с потоком, потому что отклик на пульсации зависит от частотных характеристик сооружения. Иначе никакого "уточенения" к обычным расчетам нет.
Такие расчеты сложней на порядок чем CFD и делать точно их начнут не раньше чем изобретут квантовые компьютеры и соберут достаточный объем экспериментальных данных по пульсациям для всех территорий. Пока что это - искусственное создание потребностей чтобы загрузить скучающих CFD-истов.

[VVN59]

С теорией ветра - не знаком - не много знаю только из практике (типа - не плюй против ветра), но догадываюсь, что обдувка модели - не совсем то, что есть в реальности.
Поэтому - считаю, что -
- в данном случае, введение к=1,5 - вполне достаточно.
(Если не согласны - можете ввести 2).

[ETCartman]

кстати = хотите поиграться с потоками - можете скачать http://dwg.ru/dnl/12687 (сейчас есть новая версия)
там правда только incompressible flow, но во многих случаях достаточно, к тому же - есть адаптация. Такие программки очень хорошо подходят для обучения прежде всего
(на верификационных примерах).
ЗЫ Применительно к сабжу. Наветренная 0,8 заветренная 0,6. Карнизы и углы c=2 (местное) и так далее. Вообще если это план здания - то наверно самый стандартный сниповский случай
То что здание не прямоугольное слегка - в принципе не так важно, важно что протяженное.

ETCartman, правильно ли я понял, что в целом, вы эту функцию смотрели, и одобряете?

Я одобряю все прогрессивные начинания человечества. Но численно я данную функцию не проверял. RSA я не пользуюсь, хотя демо версия Робота у меня была
когда то давно и мне эта программа нравилась. хотя это явно не обдув но очень неплохо и эффектно.

[CAE_Engineer]

Сообщение от ETCartman Ого, "набижали" CFD-шники с рекламой своих "продувок" в программах. На самом деле - точная симуляция в CFD оправдана для каких нибудь Бурдж Дубаи по моему. Применительно к скорости ветра по СНиП - там по хорошему надо моделировать CFD + пульсации на основе какого то спектра, например Давенпорта (и соответственно от фонаря взятых параметров неизвестно как относящихся к данной местности) То есть это гораздо сложней чем inlet - outlet для постоянного (пусть и турбулентного потока). Плюс к этому надо совместно считать здание (как упругое тело) совместно с потоком, потому что отклик на пульсации зависит от частотных характеристик сооружения. Иначе никакого "уточенения" к обычным расчетам нет. Такие расчеты сложней на порядок чем CFD и делать точно их начнут не раньше чем изобретут квантовые компьютеры и соберут достаточный объем экспериментальных данных по пульсациям для всех территорий. Пока что это - искусственное создание потребностей чтобы загрузить скучающих CFD-истов.

Все вышенаписанное - полная ерунда!

решение задач внешней аэродинамики - РЯДОВОЙ - т.е. обычный расчет для инженера из промышленно развитой страны!

Такие расчеты чаще всего совмещаются с расчетом теплопотерь здания!

рядовой расчетный компьютер - на пример 4 процессора по 12 ядер и два террабайта памяти - стоит около 1,5 млн рублей - ничего сверх естественного.
*** компьютер, на котором я сейчас печатаю этот текст - два процессора по 12 ядер и 0,5 террабайта памяти - это обычный и не дорогой компьютер для создания и отладки мат.моделей, а так же решения задач небольшой размерности - до 10-15 млн ячеек.

Так что мысль о квантовых компьютерах - либо от полной безграмотности, либо от желания написать какую-то "научную" чушь.



"Мысль" о том, что нужно "собирать достаточный объем экспериментальных данных по пульсациям для всех территорий" - не понятна в принципе!
Кто и в каких странах - "собирает данные по пульсациям"?
Это кто такое сейчас делает?

Турбулентные течения без проблем моделируются на компьютерах уже лет как 30-40, и стоят такие расчеты в несколько раз дешевле чем продувки - натурные эксперименты очень дороги и их проведение занимает много времени, да и достоверность их часто "сомнительна" - ибо тут не только важны "конкретные руки и голова" , но и грамотная постановка самого физического эксперимента.
Кстати, грамотные экспериментаторы - прежде чем делать натурный эксперимент - его обсчитывают на компьютерах, так что чаще всего для ответственных объектов - проводят и численное моделирование , и эксперименты, причем моделирования больше, а экспериментов меньше - по причине дороговизны и больших временных затрат на эксперименты.

Кроме того, натурные эксперименты они "разовые" - в случае натурного эксперимента - каждая продувка - это еще один НОВЫЙ эксперимент!
т.е. каждый раз такие же деньги и такие же сроки - каждый раз все работы выполняются и оплачиваются в полном объеме.

Есть еще один "неприятный" момент в случае проведения натурных экспериментов:
- очень сложно предсказать - в каких точках нужно измерять скорость потока и ветровое давление?
тем более предсказать в каких диапазонах эти параметры будут там меняться?
это вопрос важен не только с целью получения искомой информации, но и точности измерений, ибо датчики - они все же предназначены для какого-то определенного диапазона измерений!
Датчики то нужно торрировать (калибровать).
И потом - Где те самые места максимальных скоростей и давлений будут ? Куда датчики то устанавливать?

Далее, проводим сл.эксперимент - с новыми начальными и/или граничными условиями - опять те же самые проблемы - Где измерять? Каких диапазонов ожидать значения измеряемых параметров?

Ну и последнее:
проводя натурный эксперимент - получают ТОЧЕЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ! - т.е. дискретные!
Как их анализировать?
т.е. получить картину поля скоростей воздушного потока или поля давлений - почти не реально - ибо кол-во датчиков которые можно установить весьма ограничено!
это ограничение по кол-ву датчиков связано не только с трудоемкостью самих работ, но и с принципиальной невозможностью установить на маленькую модель МНОГО датчиков!
потом - есть места куда датчики просто установить нельзя!
есть места - где измерения "стандартными" датчиками/способами просто невозможно!
Кто гарантирует что найдены те самые точки - где искомые параметры максимальные?




Используя численное моделирование - создав мат. модель объекта + геометрию окружающей среды - можно "обдувать" численно в любом направлении, с любой скоростью, с любым профилем ветрового потока и так далее.... ОДНУ и ТУ ЖЕ МОДЕЛЬ!
Т.е. один раз создав модель, можно достаточно "быстро" моделировать различные условия эксплуатации.
т.е. временные затраты на численную "продувку" объекта каждого последующего расчетного случае - составляют лишь небольшую часть от первоначальной стоимости работ по созданию "базовой" матмодели.


последнее время нам часто стали заказывать такие расчеты монтажники вентилируемых фасадов, ибо вент.фасады - весьма не прочные и там шаманство с формулами СНиПа часто приводит в разрушению конструкции вент.фасадов

[ETCartman]

Сообщение от CAE_Engineer последнее время нам часто стали заказывать такие расчеты монтажники вентилируемых фасадов, ибо вент.фасады - весьма не прочные и там шаманство с формулами СНиПа часто приводит в разрушению конструкции вент.фасадов

Я не вижу честно говоря чтобы за рубежом кто то обсчитывал сплошь и рядом какие то фасады и прочее. Хотя в принципе людей которые делают такие расчеты знаю - в основном это не рядовые случаи а там где действительно надо.
За границей сплощь и рядом достаточно практически важных вещей связанных с реальным производством/наукой, поэтому загрузка специалистов достаточная и проблем выдумывать не надо - они вот, под ногами в достаточном количестве.
Конечно сейчас такие задачи намного проще решать чем даже лет 10 назад, компьютеры достаточно мощные и программ куча и в том числе открытых и бесплатных не менее десятка. И хоть цунами моделируй, хоть ветром обдувай. Я вам просто пишу то что есть - просто ветровой поток на расчетную скорость (среднюю составляющую) ветра это только половина нагрузки. есть еще пульсации, и есть отклик на пульсации. Я не уверен что вы даже понимаете о чем идет речь. Про квантовые компьюеры я написал в смысле достижения некоторой абсолютной точности - учета всех факторов в совокупности. Такая точность и не нужна и никогда не будет нужна, потому что любой расчет ограничен точностью исходных данных.
так что про крайнюю необходимость и незаменимость = вы можете заказчикам плести, у меня опыт достаточный (в том числе в высотных сооружениях ЦНИИПСК) я представляю о чем речь идет. Особенно про стоимость компьютера и программ почаще рассказывайте - на идиотов всегда такие вещи действуют особенно (типо шито за большие деньги то и тру)

[CAE_Engineer]

ну что тут скажешь.... беда это конечно что не видите...
а Вы как смотрите?

проще говоря по интернету.... ездить никуда не нужно..... набираешь в ГУЛе соответствующие слова и ВДРУГ:
- О чудо!
сотни ссылок на подобные расчеты выполненные в разных странах!

такие расчеты нужны уже даже в "передовой" России, и не только для вент.фасадов

на пример дорогие антенны последнее время начали активно расчитывать в России ...

Ах пульсации.... это что за зверь такой? Видимо Вы имеете ввиду турбулентные потоки и вихри в потоке?

===========================

про стоимость компьютеров - без проблем можно опять же в интернете найти - сейчас уже научились собирать вполне работоспособные и относительно не дорогие компьютеры - за 2-4 млн рублей - вполне мощный компьютер купить уже можно

программы - большей частью - дорогие, потому как их кол-во не большое - в смысле разработчиков

Сообщение от ETCartman Про квантовые компьюеры я написал в смысле достижения некоторой абсолютной точности - учета всех факторов в совокупности.

Давайте про квантовые компьютеры все же не будем писать?
- а то как-то неловко уже становится....



ах ЦНИИПСК - вот где оказывается столько квалифицированные инженеры!?
буду знать однако....
И что, там прямо такие вот расчеты делают?


Уважаемый "ETCartman",
давайте все же лучше про прочность?
Вы там хотя бы не пишите столь очевидных "неточностей"!
Вы лучше посмотрите расчеты в интернете, которые в промышленно развитых странах делают?
там же обычно указывается на каких компьютерах задачи решались...., ибо иностранцы педантичные ....

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Arikaikai оно практически прямоугольное.

увы, но нет!
данное здание нельзя рассматривать как прямоугольное
хотя понимаю - что очень хочется считать его именно прямоугольным

----- добавлено через ~26 мин. -----

Сообщение от ETCartman программ куча и в том числе открытых и бесплатных не менее десятка. И хоть цунами моделируй, хоть ветром обдувай.

ну программ - которые реально можно использовать - как раз не куча, хорошо если чуть больше десятка!

открытые и бесплатные программы есть - кстати тоже не много, меньше чем коммерческих в разы - да только как ими пользоваться?
там ведь все нужно "собирать" из объектных и исходных кодов, написанных в разное время , разными людьми!
Правда к написанным кускам - часто прилагаются координаты тех - кто эти куски писал, ОДНАКО - там деньги нужно платить за то, что бы автор Вас консультировал..... , если конечно Вы сможете найти взаимопонимание с ним - т.е. проще говоря сможете правильно понять то - что он вам будет писать или говорить....

Вы вообще-то сами что-то писали? Хотя бы раз?
Этими программами пользуются аспиранты, студенты пытаются иногда, еще специалисты в области численных методов и в области физики, обычным инженерам с этими программами не разобраться - образование нет соответствующего в нужных областях , да никто не будет месяцами изучать только сборку программы из отдельных кусков...

[Konstruktiv54]

Сообщение от CAE_Engineer данное здание нельзя рассматривать как прямоугольное хотя понимаю - что очень хочется считать его именно прямоугольным

Может быть вы, в подтверждении своих слов, приведёте какие-либо расчеты/выкладки?

[CAE_Engineer]

читайте ликбез по газовой динамике ....., простите пожалуйста - но книг написанных в доступной форме для чтения много - даже на русском языке....
в этих книгах рассмотрены примеры решения плоских задач, в том числе и есть некоторые аналитические решения - где показано влияние на движение воздушного потока вокруг профиля, при изменении угла атаки даже на несколько градусов!
а ведь на картинке у этого здания углы не не несколько градусов, а более 15 градусов!

помните что Вам нужно найти самое "неприятное" направление ветра, а это значит - Вам нужно обдуть это здание со всех сторон - на пример с шагом в 10-15 градусов, ибо не смотря на то что здание имеет одну плоскость симметрии, почти 100% - вокруг здания находится "нечто" сильно влияющее на возмущение воздушного потока - это могут быть - соседние здания, рельеф местности, группы высоких деревьев и пр...

все это сильно влияет на параметры воздушного потока, особенно если принять во внимание тот факт, что ветровые нагрузки по суди являются ПОСТОЯННЫМИ полигармоническими нагрузками - что наводит мысль об их влиянии на появление и развитие микротрещин - усталостное разрушение.

обычно, на "жесткие" конструкции - учет ветровых нагрузок не так уж и важен, а вот на все что "хрупкое и\или гибкое" - воздушный поток оказывает сильное воздействие - всякого рода светопрозрачные конструкции, спутниковые антенны, вентфасады и пр....

тем не менее - и для "жестких" конструкций ветер создает при определенных обстоятельствах серьезные проблемы, на пример: Вы запроектировали купол на крыше дома - получили постоянную полигармоническую нагрузку на перекрытие - где это купол расположен, и амплитуда таких нагрузок достигает иногда нескольких тонн - в зависимости от размеров купола и скорости и профиля ветрового потока!
т.е. у Вас на перекрытии постоянно будет работать рукотворный вибратор!

есть еще один вопрос - который в России пока еще не считается актуальным - это влияние разности давлений на работу систем вентиляции..., в странах где высотки строят уже давно - этот вопрос становится весьма актуальным, ибо разность давлений очень сильно влияет на эффективность работы систем вентиляции

я Вам послал по личке ссылки на примеры расчетов - смотрите - надеюсь они будут Вам полезны

[Konstruktiv54]

Я вашу мысль понимаю, но мне кажется вы не очень понимаете мою.
Я не ученый, я строитель...газовая динамика, это всё хорошо, но я не уверен, что она нужна мне для строительства. Мы микроны и три знака после запятой на стройке не измеряем. Вот я к чему.
Для прямоугольных зданий, и вы и я прекрасно понимаем, что наиболее опасными будут фронтальные направления действия ветра, никаких шагов через 10-15 градусов не требуется. Чем сложнее здание, в плане тем острее возникает вопрос, так ли это, но в виду отсутствия нормативной базы и возможности это проверить каким либо другим способом, мне, и я думаю большинстрву, приходится действовать как в п. 2.
Меня бы вполне устроил ваш ответ в формате: наиболее опасным направлением ветра для данного здания является угол 35 градусов, и суммарная (статическая+динамическая) ветровая нагрузка составила 3000кН, и приложили бы для красоты какой-нибудь рисунок, сродни тем, что вы прислали мне в личке.
А я бы тогда собрал нагрузку, как я умею, по СНиПу, сказал бы себе: -Ничего себе! Вот это разница! И пошел бы в следующий раз к вам за газодинамическими расчетами для сложных в плане конструкций.