ESTIMATION OF THE EFFICIENCY OF APPLICATION OF LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES IN TOWER STRUCTURES

Abstract

Постановка задачи. Исследовать семь реально изготавливаемых на сегодняшний день профилей легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) на воздействие статических, а также аэродинамических нагрузок с целью нахождения наиболее эффективного для элементов башенного типа сооружений. Результаты. Осуществлен отбор реально изготавливаемых профилей ЛСТК. Проведен сравнительный анализ данных профилей по несущей способности и деформационным свойствам при помощи программного комплекса Ansys Workbench. Описана методика моделирования и определения среднего ветрового давления на профиль при помощи расчётно-вычислительного комплекса Ansys Fluid Flow (Fluent). Проведен сравнительный анализ профилей ЛСТК по среднему ветровому давлению и характеру обтекания профилей ветровым потоком. Сделан вывод о наиболее эффективных профилях ЛСТК для элементов башенного типа сооружений. Выводы. В ходе исследования была рассмотрена методика определения среднего ветрового давления при помощи расчётно-вычислительного комплекса Ansys Fluid Flow (Fluent). С учетом выборки профилей по несущей способности и деформационным свойствам (профили №1,2,4,6,7) и выборки профилей по среднему ветровому давлению и характеру обтекания профилей ветровым потоком (профили № 2-5) сделан вывод о том, что наиболее эффективными для элементов башенного типа сооружений и восприятия воздействия статических и аэродинамических нагрузок являются профили ЛСТК под номером 2 и 4 (рис. 2,4). Problem statement. To investigate seven actually manufactured profiles of light steel thin-walled structures (LSTS) for the effect of static and aerodynamic loads in order to find the most effective structures for tower-type elements. Results. The selection of actually manufactured LSTS profiles has been carried out. A comparative analysis of these profiles for bearing capacity and deformation properties was carried out using the Ansys Workbench software package. A technique for modeling and determining the average wind pressure on a profile using the Ansys Fluid Flow (Fluent) computational complex is described. A comparative analysis of the LSTS profiles by the average wind pressure and the nature of the wind flow around the airfoils is carried out. A conclusion is made about the most effective LSTS profiles for tower-type elements of structures. Conclusions. In this study, a method for determining the average wind pressure using the Ansys Fluid Flow (Fluent) computational complex was considered. Taking into account the sample of profiles for the bearing capacity and deformation properties (profiles No. 1,2,4,6,7) and the sample of profiles for the average wind pressure and the nature of the wind flow around the profiles (profiles No. 2-5), it was concluded that the most LSTS profiles numbered 2 and 4 (Fig. 2.4) are effective for tower-type elements of structures and for the perception of the effect of static and aerodynamic loads.