اثر باد بر روی گنبدهای اسکالپ شش قاچی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ازاد اسلامی واحد دامغان

2 استادیار

3 دانشگاه ساری انگلیس

چکیده

این مقاله با روش ʼدینامیک سیالات محاسباتی(CFD)ʻ، اثر باد روی گنبدهای اسکالپ شش-قاچی را بررسی می نماید. گنبدهای اسکالپ، که شکلی شبیه به صدف دریائی دارند از انواع گنبدهای رایج برای پوشش دهانه های بزرگ به شمار می روند. یک گنبد اسکالپ از تعدادی قاچ تشکیل می یابد که هریک از آن ها نسبت به گنبد معمولی (کروی) یک انحنای اضافی دارند و بنابراین، یک گنبد اسکالپ به تعداد قاچ ها، ’دره(شیار)‘ و’تپه‘ خواهد داشت. برمبنای یافته های این مقاله، شکل دره ها یعنی نوع تبدیل هندسی آن ها (کد1یا 2) و زاویه قرار گیری هر دره نسبت به جهت باد، روی مقدارضریب فشار باد (Cp)تاثیرجدی دارد. با نزدیک شدن دره ها به جهت عمود به باد، تغییرات فشار باد در حوالی آن ها شدیدتر شده و به حالت پرشی می رسد که در گنبد اسکالپ کد1، این پرش ماهیت فشاری و در گنبد اسکالپ کد2، ماهیت مکشی دارد. این پرش فشار باد، نشان می دهد که بار باد روی گنبد های اسکالپ، بطور قابل ملاحظه ای متفاوت از بار باد روی گنبد های کروی است در صورتیکه تا حال حاضر، آئین نامه های بارگذاری فقط مقادیر ضریب فشار باد روی گنبد های کروی را ارائه می دهند. این مقاله، معادله ای برای توزیع فشار باد روی سطح گنبد های اسکالپ شش-قاچی کد1و با نسبت ارتفاعی (k=0.3-0.5) را ارائه می دهد. برای انجام تحلیل ها از نرم افزار Ansys Fluent استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Wind Effect on Hexa-Sectored Scallop Domes

نویسندگان [English]

  • hossein sadeghi 1
  • Mahmoud Heristchian 2
  • Armin Aziminejad 2
  • Hoshyar Nooshin 3
1 Department of civil engineering
2 Department of civil engineering, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 دانشگاه ساری انگلیس
چکیده [English]

This paper studies the wind effect over the hexa-sectored scallop domes with Computational Fluid Dynamics (CFD). A scallop dome that has a form similar to the seashell creature is a common and suitable type of dome for covering of large spans. Compared to a spherical dome, a scallop dome has a number of sectors that each has a curvature additional to the sphere's basic curvature, and hence, a scallop dome will have ‘ridges’ and ‘grooves’, equal to its number of sectors. Based on the findings of this paper, the shape of the grooves (the transformation code 1 or 2) and their orientation with respect to the wind direction, seriously affect the wind pressure coefficient (Cp). The changes get sharper near the groove as its orientation angle approaches to 90º with respect to the wind direction, and produce positive Cp for dome code 1 and negative Cp(suction) for dome code 2. This sharp change in the wind pressure indicates that the Cp values of scallop domes differ remarkably from those of the spherical domes. Up to the present time, however, Building Codes of Practice, give the values of wind pressure coefficients only for spherical domes. This paper, proposes an equation for the hexa-sectored scallop domes of code 1, with the rise-to-span ratios (k=0.3 to 0.5). The CFD analyses are carried out with Ansys-Fluent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Space frames"
  • "CFD analyses"
  • "scallop domes"
  • "Cp"

دوره 20، شماره 53
زمستان 1397
صفحه 30-50
  • تاریخ دریافت: 04 فروردین 1397
  • تاریخ بازنگری: 01 بهمن 1397
  • تاریخ پذیرش: 20 فروردین 1398