بررسی آیرودینامیکی تاثیر شکل گوشه سازههای بلند مرتبه با مقطع مربعی تحت اثر نیروی باد با استفاده از شبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی

باد از جمله نیروهای جانبی است که همواره در طراحی سازهها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در روند طراحیسازه های بلند این نیرو نقش مهمتری نیز دارد. برای مقابله با این نیرو علاوه بر طراحی مقاومت سازه، بررسی اثراتی نظیرهندسه و آیرودینامیک سازه می تواند در کاهش نیروهای وارده موثر باشد. برای بررسی رفتار و نیروی باد روشهایمختلفی از جمله آزمایش تونل باد وجود دارد. با توجه پرهزینه بودن این روش از نظر زمانی و اقتصادی می توان از روش-های تحلیلی عددی استفاده کرد. در این تحقیق برای مدلسازی اثر باد از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برایمطالعه فشار باد بر سطح سازه استفاده شده است. مدلسازی به صورت 3 بعدی و با استفاده از معادلات ناویر- استوکس به روش میانگیری رینولدز (RANS) و مدل آشفتگی K-ε Realizable انجام شده است. تمرکز این تحقیق بر رویهندسه مقطع و تغییر شکل گوشه های یک سازه بلند می باشد. با توجه به تیز بودن گوشه ها در مقطع مربع شکل، بااستفاده از گوشه های گرد، پخ، و کنگرهای به بررسی رفتار باد در هنگام برخورد به سازه پرداخته شده است. گوشه گرد باتوجه به اصطکاک کمتری که در مواجه به باد دارد بهترین عملکرد را دارد، همچنین با ایجاد کنگره در گوشه سازه باتغییر جریان باد در آن نقاط نیروهای وارد به سطوح کاهش می یابد.

Keywords:

سازه بلند , CFD , آیرودینامیک ساختمان , بار باد , ضریب فشار باد