Investigación sobre las características de la presión del viento en edificios tradicionales de madera: un estudio de caso de la sala principal del templo Shisi

Estudio basado en las necesidades prácticas del modelado en simulaciones numéricas de presión del viento en edificios tradicionales, seleccionando la forma de techo.

Artículo completo

Investigación sobre las características de la presión del viento en edificios tradicionales de madera: un estudio de caso de la sala principal del templo Shisi

Las construcciones tradicionales de madera son sensibles a la acción del viento. El estudio de las características de la presión del viento es la premisa para la conservación preventiva de las construcciones tradicionales de madera. Para investigar el método de simulación numérica de dinámica de fluidos computacional (CFD) para la presión del viento en edificios tradicionales de madera, se elige como caso para llevar a cabo el estudio un edificio tradicional típico de madera, la sala principal del templo Shisi.

Se lleva a cabo un análisis comparativo para examinar los efectos de la simplificación de la curva de la pendiente del techo, así como los componentes Dougong (juegos de soportes) y tejas, en los resultados de la simulación numérica de la presión del viento sobre la superficie del edificio. Además, se proporcionan esquemas de simplificación del modelado geométrico para una simulación eficiente y precisa. Los resultados indican que una simplificación moderada de la curva del techo tiene un impacto relativamente menor en el cálculo general de la presión del viento, y la diferencia entre los coeficientes de resistencia del modelo simplificado y el modelo preciso no supera el 3%. Sin embargo, una simplificación excesiva puede dar lugar a resultados de simulación distorsionados, y se recomienda un método de simplificación de curva de tres segmentos para las cornisas de los tejados.

La influencia del Dougong en los resultados del cálculo de la presión del viento es insignificante (dentro del 5%), mientras que las tejas reducen significativamente el coeficiente de resistencia, con un impacto de más del 30% en varias direcciones del viento. El impacto de las tejas en la distribución de la presión del viento en los edificios tradicionales de madera radica en la alteración de la forma aerodinámica del edificio más que en un aumento del espesor del techo. Los hallazgos pueden proporcionar una base para evaluar la resistencia al viento de los edificios de madera tradicionales y conocimientos útiles para mejorar la eficiencia de los análisis de la presión del viento de las estructuras de madera tradicionales.

Fuente: Gao, X., Chun, Q. y Han, Y. Investigación sobre las características de la presión del viento en edificios tradicionales de madera: un estudio de caso de la sala principal del templo Shisi. J Wood Sci 70 , 12 (2024). https://doi.org/10.1186/s10086-024-02125-5