VE0309 | Eurocódigo - Edifícios de planta retangular – Coeficiente de força do vento

Descrição

No exemplo de validação atual, investigamos o coeficiente da força do vento (C_f ) de formas de cubos de acordo com a EN 1991-1-4 [1]. Existem casos tridimensionais sobre os quais explicaremos mais se na próxima parte.

Um dos pontos importantes na simulação CFD é encontrar configurações precisas e compatíveis em relação aos dados de entrada, tais como modelos de turbulência, perfil de velocidade do vento, intensidade de turbulência, condição da camada limite, ordem de discretização, etc., cujos detalhes numéricos não são mencionados no Eurocódigo. No exemplo atual para a forma cúbica, recomendamos configurações compatíveis com o Eurocódigo. Como pode ser visto na EN 1991-1-4, existem diferentes tabelas e diagramas para o cálculo estático da carga de vento.

Solução analítica

Existem categorias tridimensionais para a forma do cubo devido à relação h/d como apresentado na Figura 1 (Tabela 7.1 do Eurocódigo). Os dados de entrada para cada caso dimensional são considerados com base na Tabela 1.

Figura 1: Categorias de dimensão do cuboide retangular no Eurocódigo

Para o primeiro caso, consideramos a forma de cubo alta (h/d=5) em relação aos dados de entrada que são apresentados na tabela a seguir:

Figura 2: Tipo de torre central cubóide retangular (h/d=5)

Para o próximo caso, consideramos a forma de cubo de elevação central (h/d=1) devido aos dados de entrada que são apresentados na tabela a seguir:

Figura 7: Cuboide retangular de elevação média (h/d=1)

Para o último caso, é considerada a forma um cubo curto (h/d=0,25) devido aos dados de entrada que são apresentados na tabela a seguir:

Figura 12: Cuboide retangular de elevação curta (h/d=0,25)

Resultados

Os resultados do coeficiente da força do vento são obtidos com diferentes relações de dimensões e diferentes intensidades de turbulência. Para o primeiro caso, que tem uma forma cúbica alta (h/d=5), o valor de C_f é apresentado na tabela seguinte:

Figura 2: Tipo de torre central cubóide retangular (h/d=5)

Para o segundo caso, que é a forma cúbica de elevação média (h/d=1), o valor de C_f é apresentado na tabela seguinte:

Figura 7: Cuboide retangular de elevação média (h/d=1)

Para o último caso, que tem uma forma cúbica baixa (h/d=0,25), o valor de C_f é apresentado na tabela seguinte:

Figura 12: Cuboide retangular de elevação curta (h/d=0,25)

Conclusão

Os resultados mostram uma concordância muito boa entre o coeficiente da força do vento do RWIND e a norma de vento Eurocódigo. Com base nos resultados, é especificado o valor recomendado da intensidade de turbulência para diferentes relações de dimensões. A intensidade de turbulência entre 7,5% a 15% apresenta um melhor desempenho na previsão do coeficiente da força do vento. Outro ponto importante é o tamanho do túnel de vento cujo tamanho de túnel de vento predefinido foi utilizado para os dois primeiros casos, mas para o último caso (h/d=0,25), o tamanho de túnel de vento alterado apresenta melhores resultados.

Além disso, o modelo de cubo com as configurações recomendadas está disponível para download aqui:

• Visualizador 3D | Google
• Visualizador 3D | Babylon
• Realidade virtual

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Exemplo de verificação de cuboide segundo o Eurocódigo