اثرات تداخل بر روی بارگذاری باد در یک ردیف ساختمان های بلند باارتفاعات متفاوت در فواصل نزدیک بااستفاده از روش cfd

زمانی که یک ساختمان در نزدیکی و همسایگی سایر ساختمان ها قرار می گیرد، این امکان وجود دارد که رفتارهای بارگذاری بار باد بر روی آن نسبت به حالت قرار گیری منفرد تغییر کند. مجاورت سایر ساختمان ها باعث ایجاد اثراتی در الگو و رژیم جریان شده، که از آن به عنوان اثر تداخل نام برده می شود. اثرات تداخل جریان در طراحی سازه ای ساختمان های بلند می تواند بسیار مهم باشد؛ از آنجا که اکثر آیین نامه های بار گذاری باد به اصول بارگذاری مربوط به ساختمان های منفرد پرداخته-اند و به اثرات تداخل در ساختمان های گروهی که باعث تغییرات گسترده در مقدار نیروها و تبدیل نیروهای فشاری به مکشی (یا برعکس) می شوند نپرداخته اند، اهمیت این نکته مشخص می شود. پیشرفت تکنولوژی و امکان استفاده از نرم افزار های شبیه-سازی در دهه ی اخیر باعث شده که اکثر مدل سازی ها به علت صرفه جویی در وقت و هزینه و دقت مناسب، در محیط های نرم افزاری انجام گیرد. بر این اساس در این رساله، جهت مطالعه بر روی ضرایب فشار 4 ساختمان بلند مجاور هم، از دینامیک سیال محاسباتی برای جهت های مختلف بارگذاری بار باد استفاده شده است. این ساختمان ها در یک ردیف پشت سر هم و در دو گروه قرار گرفته اند که در یک گروه افزایش ارتفاع ساختمان ها و در گروه دیگر کاهش ارتفاع ساختمان ها وجود دارد. پلان تمامی ساختمان ها مربعی است. نسبت ارتفاع به عرض ساختمان های مورد مطالعه در محدوده ی 75/3 تا 5/7 است. در این شبیه سازی که در نرم افزار fluent انجام شده است، از معادلات rans در حل عددی استفاده گردیده است. جهت اعتبارسنجی، نتایج به دست آمده از مدل کردن 7 ساختمان هم اندازه قرارگرفته در کنار هم در تونل باد (سرعت متوسط باد و انرژی جنبشی آشفته) در دو حالت سه بعدی و دو بعدی، با نتایج حاصل از شبیه سازی عددی مقایسه شده است. مطالعه بر روی ضرایب فشار ایجادشده بر روی ساختمان های قرارگرفته در گروه تحت اثر تداخل سایر ساختمان ها در بارگذاری باد، مهم ترین هدف این تحقیق است. در این راستا، اثرات فاصله بین ساختمان ها، زاویه وزش باد و ارتفاع سازه ها بر ضرایب فشار بررسی شده است. نشان داده شد که در زاویه ی?45 بارگذاری باد، ساختمان های قرارگرفته در هر دو گروه ضرایب فشار بیشتری را بر روی خود احساس می کنند. در بررسی ها نشان داده شده که در مجموعه چهار فاصله قرارگیری ساختمان ها در دو گروه، در بیشتر از 54% حالات با افزایش فاصله، میانگین ضرایب فشار بر روی ساختمان ها بیشتر می شود. در ادامه به مقایسه ی حداکثر و حداقل ضرایب فشار بر روی ساختمان های گروهی و ساختمان تک تحت عنوان ضریب if، پرداخته شده است. بیش از 3 برابر شدن حداقل و حداکثر ضرایب فشار ساختمان های قرارگرفته در گروه نسبت به ضرایب فشار ساختمان منفرد از جمله نکات قابل توجه در این بخش است. قرارگیری ساختمان در بالادست جریان با ارتفاع بیشتر، اثرات تداخلی بیشتری بر روی سایر ساختمان ها ایجاد می کند؛ در حداقل ضرایب فشار منفی این مسئله مشهود تر است. از نکات قابل توجه، تغییر 30% ضرایب فشار از فشاری به مکش یا بر عکس، در ساختمان قرارگرفته در گروه نسبت به حالت منفرد است، که در مبحث ضرایب تداخل به آن پرداخته شده است.