Определение ветровых воздействий на навесные фасадные системы с учетом влияния вентилируемой воздушной прослойки

• Автор: Леденев, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.23.01, 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Содержание

Список условных обозначений

Введение
Глава 1.

Краткий обзор методов определения ветровых воздействий на фасады высотных зданий

1.1 Применение теплоизоляционных навесных фасадных систем с вентилируемой прослойкой в современном строительстве

1.2 Характеристики ветра для расчета ветровых нагрузок

1.3 Способы определения ветрового воздействия на высотные здания

1.4 Применение методов компьютерного моделирования для определения ветровых нагрузок

1.5 Математические модели для расчета обтекания здания нестационарным ветровым потоком

1.6 Особенности определения ветровых нагрузок на облицовку навесных фасадных систем

Выводы по главе Глава 2.
Вычислительная технология расчета ветровых нагрузок на высотные сооружения
2.1 Определение параметров математической модели
2.1.1 Модель строительного сооружения
2.1.2 Постановка задачи
2.1.3 Определение сеточных параметров
2.1.4 Выбор модели турбулентности
2.1.5 Сравнение с экспериментальными данными
2.2 Верификация на примере реального строительного сооружения
2.2.1 Геометрическая конфигурация здания
2.2.2 Расчетная сетка и параметры математической модели
2.2.3 Экспериментальная модель
2.2.4 Сопоставление результатов компьютерного и физического моделирования
Выводы по главе Глава 3.
Методика определения ветровых нагрузок на воздухопроницаемый облицовочный слой навесных фасадных систем
3.1 Расчет внутреннего течения в навесных фасадных системам в рамках модели несжимаемой среды
3.1.1 Уравнение баланса расхода через проницаемое ограждение НФС
3.1.2 Примеры аналитических расчетов для наветренных фасадов при стационарных распределениях внешнего давления
3.1.3 Численное моделирование с учетом внутренних гидравлических сопротивлений в воздушной прослойке НФС
3.1.4 Метод развертки. Скорость предельного движения в НФС под действием внешнего градиента давления
3.2 Постановка и результаты модельных физических экспериментов. Сопоставление с расчетными данными
3.2.1 Испытания цилиндра с проницаемемой оболочкой в аэродинамической трубе А
3.2.2 Испытания модели фасадной системы в аэродинамической трубе А
3.2.3 Испытания модели фасадной с использованием генератора импульсных струй
3.3 Анализ механизмов формирования внутреннего давления при наличии пульсаций внешнего давления. Необходимость учета сжимаемости среды в прослойке фасадной системы
3.4 Метод определяющих клеток
3.4.1 Уравнение для внутреннего давления в изолированной клетке НФС
3.4.2 Примеры расчета экспериментальной модели НФС. Влияние частоты пульсаций. Сопоставление с экспериментальными данными
3.4.3 Система уравнений для взаимодействующих клеток
3.5 Методика расчета ветровых нагрузок на облицовочный слой
3.5.1 Расчет фасадов НФС на экстремальные и пиковые ветровые нагрузки в ветровом порыве
3.5.2 Этапы методики
Глава 4.
Использование методик расчета для определения ветровых нагрузок на облицовочные элементы НФС зданий
Выводы по главе
4.1 Прикладная экспериментальнорасчетная методика определения внешнего распределения давления
4.2 О влиянии аэродинамической интерференции близко расположенных зданий
Выводы по главе
Общие выводы по работе
Список использованных источников


Вторая глава посвящены выбору математической модели движения воздуха вокруг строительного сооружения, определению основных параметров модели, с учетом особенностей постановки задач строительной аэродинамики. Здесь же приведено обоснование выбора математической модели, основываясь на методических исследованиях и результатах продувок модельных тел в аэродинамической трубе. Третья глава содержит результаты моделирования течения в воздушной прослойке вентилируемого фасада с варьируемыми геометрическими параметрами и различными свойствами материалов ограждающей конструкции. Сформулирована методика проведения расчетов вентилируемого фасада на ветровое воздействие с учетом геометрических особенностей конфигурации строительного сооружения. В четвертой главе приведены некоторые из расчетов ветрового воздействия на ограждающие конструкции конкретных строительных объектов, а также ряд сопутствующих практических методик. НФС. НФС, которая учитывает эффект сжимаемости среды, приводящий к запаздыванию релаксации внутреннего давления в прослойке НФС при воздействии нестационарного внешнего давления. Практическая значимость работы. Личный вклад соискатели. Основные результаты диссертационной ра боты были получены автором самостоятельно. Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях XXIV конференция Москва энергоэффективный город, Москва г научнопрактический семинар Развитие индустрии жилищного строительства в республике Башкортостан, Уфа, г. XV международная конференция по механике и современным прикладным системам ВПСППСМ, Алушта II и III международные научнотехнические конференции Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции, МГСУ, Москва , гг. МИКМУС, ИМаш РАН, Москва, г. Компьютерные технологии решения прикладных задач тепломассопереноса и прочности i , Н. Новгород , , гг VIII, IX и X международные школысеминары Модели и методы аэродинамики, Евпатория , , гг. Актуальные вопросы строительной физики энергосбережение и экологическая безопасность, НИИСФ, Москва , гг. За работу Численное моделирование течений около тел, экранированных проницаемой оболочкой, вошедшую в состав диссертации, автор удостоен в году звания победитель конкурсной программы У. М.Н. И.К. Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере Министерства образования и науки РФ. По теме диссертации опубликовано работ, из которых 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК. П.В. Леденев Численное моделирование обтекания полуцилиндра Труды конференцииконкурса молодых ученых. Под ред. РАН Г. Г. Черного, профессора В. А. Самсонова. М. Издво Моск. Унта, . С. . С.В. Гувернюк, Г1. В. Леденев, В. Е. Петров. К расчету нестационарных аэродинамических нагрузок на плохообтекаемое препятствие в сдвиговом турбулентном потоке Материалы XV международной конференции по механике и современным прикладным системам ВПСППСМ, Алушта. М. Вузовская книга, . С. . В.Г. Гагарин, С. В. Гувернюк, П. В. Леденев Компьютерное моделирование ветровой нагрузки на элементы фасадов зданий для развития методики СНиП 2 Нагрузки и воздействия Материалы Второй Международной научнотехнической конференции Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции. М. МГСУ, . С. . П.В. Леденев. Возможности численного моделирования в проблеме определения аэродинамических нагрузок на плохообтекаемое препятствие в турбулентном потоке Материалы VIII международной школысеминара Модели и методы аэродинамики. М. МЦНМО, С. П.В. Леденев. Сравнение результатов 2 и 3 моделирования турбулентного обтекания полуцилиндра Юбилейная XX Международная Интернеториентированная конференция молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения МИКМУС. Материалы конференции ноября . М. ИМАШ РАН, . С. 8. П.В. Леденев. Численное моделирование пространственных аэродинамических эффектов при поперечном обтекании нолуцилиндрической колонны Материалы IX международной школысеминара Модели и методы аэродинамики. М. МЦНМО, . С. . С.В. Гувернюк, II Леденев. О влиянии эффектов трехмерного обтекания на распределение ветровых нагрузок на фасады высотных зданий Вестник отделения архитектуры и строительных наук, Вып. Т. 2. МоскваОрел РААСН, АСИ ОрелГТУ, . С. .