تعیین ضرایب فشار باد بر سوله های با سقف قوسی با استفاده از آزمایش تونل باد و مدل-سازی عددی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی ، دامغان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه غیرانتفاعی شاهرود ، شاهرود، ایران

doi
10.22065/jsce.2023.387693.3052
چکیده

سازه‌هایی با سقف‌های دهانه بزرگ در برابر باد آسیب‌پذیر هستند، در این سازه‌ها به دلیل بار مرده کم، بار باد اثر بیشتری بر روی این نوع سازه‌ها می‌گذارد. در محاسبه نیروی باد یکی از ضرایب که به هندسه سازه ارتباط دارد ضریب فشار Cp)) می‌باشد که این ضریب برای برخی از سازه‌های متداول در آیین‌نامه‌های بارگذاری ارائه‌شده است، در این تحقیق بررسی جریان باد بر سطح سازه سوله قوسی شکل با سه نسبت ارتفاع به دهانه قوس 1/0و2/0و3/0 با استفاده از آزمایش تونل باد و همچنین مدل‌سازی عددی بر مبنای روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) با استفاده از نرم‌افزار ANSYS صورت گرفته و ضرایب فشار باد بر روی این سازه‌ها ارائه‌شده است، مشاهده می‌شود با افزایش نسبت ارتفاع به دهانه قوس بیشینه ضرایب فشار باد منفی(مکش)، افزایش‌یافته به‌نحوی‌که بر روی محور میانی سازه در حالت 900=α ، بیشینه فشار منفی در سازه 1-S، 2-S، 3-S، به ترتیب برابر 2- و 7/1- و 6/1- است. ضرایب فشار در اضلاع رو به باد عدد مثبت را نشان می دهد که نشان دهنده فشار در این سطوح است، حداکثر فشار مثبت در900=α ) حالتی که جهت اعمال باد بر سوله عمود است) رخ می دهد که در این حالت ضریب فشار برابر 1+ است. درسازه1- S (نسبت ارتفاع به دهانه 3/0) ، بیشینه تغییر شکل ایجاد شده به ازای زاویه اعمال باد 400=α است که این میزان 20 درصد بیشتر از حالت 900 α= است.