Заявка

Аэродинамические испытания объектов

Определение ветровых нагрузок 

 
Определение ветровых нагрузок является обязательным элементом проектирования высотных зданий и мостов. В связи со сложной аэродинамикой высотных зданий, индивидуальной для каждого проекта Территориальными строительными нормами Москвы и Санкт-Петербурга рекомендуется на начальных этапах разработки проектной документации проводить физическое моделирование обтекания в аэродинамической трубе. 

МГСН 4.19-05. Москва. Многофункциональные высотные здания и комплексы. 

 
«1.1. Настоящие нормы распространяются на проектирование, экспертизу и учитываются при разработке технических условий на отдельно стоящие или находящиеся в составе многофункциональных комплексов зданий высотой более 75 м и до 400 м.»
 
«5.4. «Аэродинамические коэффициенты сил, моментов, внутреннего и внешнего давлений, число Струхаля для оценки резонансного вихревого возбуждения должны приниматься на основе испытаний моделей высотных зданий, включая здания существующей застройки, в специализированных аэродинамических трубах.»
 
 «15.4. «При проектировании высотных зданий необходимо осуществлять оценку ветрового режима и аэродинамических показателей. При этом следует обеспечить на земле снижение ветровых потоков, возникающих у первых этажей не только самого высотного здания, но и прилегающей застройки, а также создать рациональные условия его аэрации.»

 ТСН 31-332-2006. Санкт-Петербург. Жилые и общественные высотные здания. 

 
«1. Область применения. Настоящие нормы распространяются на проектирование жилых и общественных зданий высотой до 150 м (жилые здания высотой более 75 м, общественные здания – более 50 м), а также комплексов таких зданий, возводимых на территории Санкт-Петербурга.»
 
«5.7. В связи со сложной аэродинамикой высотных зданий, индивидуальной для каждого здания, на начальных этапах разработки проектной документации необходимо проводить физическое моделирование в аэродинамической трубе, имеющей соответствующие аттестационные документы.»
 
Ветровые нагрузки воздействуют на большое число строительных конструкций, для которых и производиться расчет: зданий, сооружений, мачт, труб, антенн, фасадных систем и светопрозрачных конструкций. Сопротивление нагрузке для строительных конструкций должно соответствовать нормам и требованиям, предъявляемым к ним. 
 
Экспериментальные исследования также являются основным способом изучения аэроупругих колебаний большепролетных мостов под действием ветра. Испытания макетов мостов в аэродинамических трубах при различных скоростях потока позволяют выявить качественную картину аэроупругих колебаний моста и с достаточной точностью определить значение критической скорости ветра, при которой могут возникнуть опасные колебания натурного моста вплоть до его разрушения. 
 
Существует достаточно значительное количество способов усиления сопротивляемости данной нагрузке, они помогут вам избежать повреждения и разрушения рекламных конструкций и зданий под воздействием природной стихии. Высококвалифицированные специалисты на базе аэродинамической трубы ФГУП «Крыловский государственный научный центр» проведут испытания и расчет нагрузки на строительную конструкцию в соответствии с имеющимися методиками. Аэродинамическая труба ФГУП «Крыловский государственный научный центр» оснащена всем необходимым измерительным оборудованием и позволяет выполнить необходимые расчеты по определению ветровых нагрузок высотных зданий и мостов. 
 
Большая аэродинамическая труба
 
• сечение рабочего участка – эллипс 2,5 х 4 м;
• длина рабочего участка – 5 м;
• неравномерность скорости по сечению рабочего участка 
не более  0,7%;
• угол скоса набегающего потока – не более 1%;
• степень турбулентности набегающего потока не более 0,5%;
• скорость набегающего потока – до 80 м/с.
 
Ландшафтная аэродинамическая труба
замкнутая аэродинамическая труба с закрытой рабочей частью;
• сечение рабочего участка – прямоугольник 11 х 2 м;
• длина рабочего участка – 18 м;
• скорость набегающего потока – до 14 м/с. 
• шаг регулировки скорости потока – 0,1 м/с;
• возможность моделировать приземный пограничный слой.
 
За последние 8 лет проведено более 60 аэродинамических испытаний зданий и кварталов.
Во время модельного эксперимента решаются наиболее важные аэродинамические задачи: 
  • Измерение аэродинамических сил и момента. 
  • Определение давления на поверхности зданий и мостов. 
  • Оценка скорости ветра в пешеходных зонах. 
  • Определение числа Струхаля и возможности возникновения резонансных явлений. 
  • Измерение полей скорости над вертолетной площадкой, для обеспечения безопасного приземления вертолета. 
  • Предложение конструктивных решений по результатам измерений.
 
Макет здания в аэродинамической трубе
 
Пример обтекания крыши макета высотного здания
 
Обтекания двух однотипных зданий. Вид сбоку.
Виден вертикальный вихрь за первым зданием.
 
Обтекание двух однотипных зданий.
Вид сверху. Среднее сечение А-А.
За первым зданием видны два вертикальных вихря, которые создают переменную нагрузку на второе здание.
 
Визуализация вихревого следа при обтекании модели пролетного строения волгоградского моста