Аналіз вітрових навантажень на елементи малоповерхових будівель із двосхилим дахом методом обчислювальної гідрогазодинаміки

Abstract

Мета. Знаходження вразливих для сильних вітрів місць в конструкції будинків з двосхилим дахом, що не враховуються стандартною методикою обліку вітрових навантажень. Методи досліджень. Для дослідження розроблена математична твердотільна модель будинку з двосхилим дахом. Розрахунок навантажень, згідно ДБН проводився в програмному комплексі SCAD ++, моделювання розподілу вітрових навантажень твердотільної моделі виконувалося в програмному комплексі SolidWorks корпорації Dassault Systemes. Дослідження проводилися з урахуванням статичних вітрових навантажень при швидкості вітру 25 м/с. Розглядались впливи з фронтального, бокового та діагонального вітру. Наукова новизна. В результаті досліджень отримав подальший розвиток метод кінцевих елементів для підвищення надійності елементів будівель, що зазнають вітрові впливи які відрізняються від стандартних. Виявлено значні вітрові впливи в районі піддашкового звису спроможні спричинити руйнування даху. Виявлено, що розподілення вітрових навантажень знайдених методом обчислювальної гідрогазодинаміки не співпадає з розподіленням вітрових навантажень відповідно до ДБН B.1.2-2: 2006. Практичне значення. Запропонована методика дозволяє, приймаючи за базу стандартні вітрові навантаження, забезпечити більш надійну, довговічну і безпечну роботу елементів даху будівлі, які зазнають вітрових впливів, що відрізняються від стандартних. Результати. Виявлені розподілення вітрових навантажень на стіни і дах при різних напрямках вітру. Показано, що навантаження не має рівномірно розподілений характер, а концентрується в особливих точках конструкції будівлі. Особливі вітрові впливи спостерігаються в зонах козирків даху та карнизних звисів. В цих зонах на площину даху одночасно діє позитивний тиск знизу і негативний тиск зверху. Різниця в тисках створює великі відривні зусилля спроможні відірвати дах від будівлі. Запропонована методика дозволяє швидко виявляти нестандартні, стосовно до вітрового навантаження, вузли і з урахуванням виявлених додаткових вітрових впливів знаходити методи їх підсилення.