تعیین ضرایب فشار باد بر روی گنبدهای کروی موسوم به گنبد پیازی (تعریف ‌شده در استاندارد 400)

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.21115.7626
چکیده

نیروی باد یکی از بارهای جانبی در طراحی سازه‌ها محسوب می­ شود، یکی از پارامترهای محاسبه نیروی باد بر روی سازه‌ها، ضریب فشار(CP)  نام دارد که به هندسه ساختمان مرتبط است، در آیین‌نامه‌ها ضریب فشار ساختمان‌های متعارف ارائه ‌شده است، در صورت عدم وجود این ضرایب در آیین‌نامه‌ها باید از آزمایش تونل باد یا مدل­سازی عددی بهره گرفت، در این تحقیق ضرایب فشار باد (CP) بر روی گنبدهای کروی موسوم به گنبد پیازی که در آیین‌نامه سازه‌های فضاکار (نشریه 400) تعریف ‌شده است پرداخته می­ شود، در مدل‌سازی از روش عددی مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی(CFD)  برای شبیه‌سازی جریان باد استفاده‌ شده است. مدل مورد استفاده دینامیک سیالات محاسباتی در این تحقیق، مدل K-ε(Standard) می‌باشد. همچنین به ‌منظور انجام صحت‌سنجی نتایج، ابتدا گنبد کروی با قطر 20 سانتی‌متر مدل­سازی می­ شود و نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی با نتایج حاصل از آزمایش تونل باد ارائه ‌شده در مرجع [2] مقایسه شده‌ است. پس از حصول اطمینان از نتایج، مدل­سازی عددی، بر روی چهار گنبد با نسبت ارتفاع به دهانه مختلف انجام ‌شده است، با افزایش نسبت ارتفاع به دهانه ماکزیمم فشار منفی (مکش) که در زاویه090=q  حاصل می­ شود، افزایش می‌یابد به صورتی که در گنبد 122 این مقدار به 2/24- می ­رسد، همچنین مشاهده می­شود که در زاویه 150 تا 180 درجه ضریب فشار برای تمامی گنبدها ثابت است و در نهایت معادله حاکم بر ضرایب فشار باد این نوع گنبدها ارائه ‌شده است.