Details

Данная работа посвящена исследованию воздействия ветрового потока на воздействия на массивный козырёк бизнес-центра с использованием программного комплекса SolidWorks Flow Simulation. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Выполнить CFD-моделирование ветрового воздействия на здание бизнес-центра с консольным козырьком в программном комплексе SolidWorks Flow Simulation. 2. Исследовать распределение скорости воздушного потока, статического давления, завихренности и аэродинамических сил в зоне козырька. 3. Выполнить сравнение результатов численного моделирования с расчётами ветровых нагрузок по нормативным методикам. 4. Подобрать сечения для несущих элементов козырька и проанализировать прогиб конструкции. 5. Сделать выводы о применении методов численного моделирования при определении ветровых нагрузок на консольные конструкции и оценить особенности их учёта в расчётах. В рамках исследования было выполнено CFD-моделирование ветрового воздействия на здание с консольным козырьком. Установлено, что расчёт по СП 20.13330.2016 превышает результаты численного моделирования для верхней поверхности на 44,95%, а по ТКП EN 1991-1-4-2009 – на 32,92%. Для нижней поверхности результаты CFD-моделирования оказались выше нормативных на 6,98% и 71,16% соответственно. Также был выполнен подбор сечений конструкции, при котором прогиб козырька оказался на 22 % ниже допустимого значения. Исследование подтвердило целесообразность применения численного моделирования для уточнения ветрового воздействия на конструкции сложной геометрической формы. Для достижения полученных результатов использованы следующие программные комплексы: Autodesk Revit 2022; Autodesk Navisworks 2022; Autodesk AutoCAD 2021; SCAD ++; Сигма ПБ; MS Office 2024; SmetaWIZARD 5; SolidWorks 2025 Flow Simulation; Тwinmotion 2022.

This work is devoted to the study of the effect of wind flow on the massive canopy of a business center using the SolidWorks Flow Simulation software package. The research set the following goals: 1. Perform CFD simulation of wind loads on a business center building with a cantilevered canopy using SolidWorks Flow Simulation. 2. Investigate the distribution of airflow velocity, static pressure, turbulence, and aerodynamic forces in the canopy area. 3. Compare the results of numerical simulations with wind load calculations based on standard methods. 4. Select cross-sections for the canopy’s load-bearing members and analyze the structure’s deflection. 5. Draw conclusions regarding the application of numerical simulation methods in determining wind loads on cantilever structures and evaluate the specifics of their consideration in calculations. As part of the study, CFD simulations were performed to analyze wind loads on a building with a cantilevered canopy. It was found that the calculation according to SP 20.13330.2016 exceeds the numerical simulation results for the upper surface by 44.95%, and according to EN 1991-1-4-2009 by 32.92%. For the lower surface, the CFD simulation results were 6.98% and 71.16% higher than the standard values, respectively. A selection of structural cross-sections was also performed, resulting in a canopy deflection that was 22% below the allowable value. The study confirmed the feasibility of using numerical simulation to refine the analysis of wind effects on structures with complex geometric shapes. To solve these tasks, the following software packages were used: Autodesk Revit 2022; Autodesk Navisworks 2022; Autodesk AutoCAD 2021; SCAD ++; Сигма ПБ; MS Office 2024; SmetaWIZARD 5; SolidWorks 2025 Flow Simulation; Тwinmotion 2022.