ASSESSMENT OF WIND PRESSURE BY EUROCODE-1, TS 498 AND CFD ANALYSES FOR DOUBLE-SLOPED ROOF BUILDING

Abstract

In this study, building external wall pressures induced by wind velocity for rectangular planned-buildings with several roof slopes are determined using two wind standards such as Eurocode-1 and TS 498 and two-dimensional computational fluid dynamics (CFD) analysis. In CFD analyses, wind velocity function produced according to Eurocode-1 is used as velocity input. At the end of the study, wall pressures obtained by using Eurocode-1, TS 498 and CFD analyses are compared on the same peripheral region of the buildings. It is concluded that the results of TS 498 are not at a sufficient level according to the results of Eurocode-1 and CFD analyses. The results of Eurocode-1 and CFD analyses match with each other regarding positive and negative pressures on the same peripheral region. Eurocode-1 propounds higher values than those of CFD except values obtained on regions at the folded-corners of some buildings.

Keywords

• Computational fluid dynamics (CFD) analyses
• Eurocode-1 (TS EN 1991-1-4)
• TS 498
• rectangular planned to build with double-sloped roof
• external wall pressure
• wind velocity function.

References

1. [1] Eurocode-1. (2005).Actions on Structures/Geneal Actions, Part 1-4:Wind Actions. CEN/TC 250,Management Centre,Brussels. (TS EN 1991-1-4. (Aralık 2007). Yapılar Üzerindeki Etkiler-Bölüm 1-4: Genel Etkiler-Rüzgar Etkileri. Türk Standarları Enstitüsü, Ankara.)
2. [2] TS498. (Kasım-1997). Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değeri. Türk Standarları Enstitüsü, 2.Baskı, Ankara.
3. [3] İstanbul Yüksek Binalar Rüzgar Yönetmeliği. (2009). Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, Versiyon V, Boğaziçi Üniversitesi Çengelköy, İstanbul.
4. [4] Kurç, Ö., Kayışoğlu, B., Shojafe, N., Uzol, O. (2012). Yüksek Binalarda Rüzgar Etkilerinin Rüzgar Tüneli Deneyleriyle Tespiti. İMO Teknik Dergisi,6163-6186, yazı 389.
5. [5] Özmen,Y., Kaydok,T. (2015). Farklı Kesitlere Sahip Yüksek Binalar Üzerinde Rüzgar Etkisinin Sayısal İncelenmesi. TMH Dergisi, 488, 40-49.
6. [6] Vasilios, P. F., Georgios,Ntinas, K., Dimitrios, L.K.(06-10.07.2014). Numerical estimation of external pressure coefficients of a pitched-type roof greenhouse and comparison with Eurocode in different flow-type circumstances. Proceedings International Conference of Agricultural Engineering, Zurich.
7. [7] Özmen, Yücel. (2006). Farklı Çatı Tiplerinde ve Eğimlerindeki Binalar Üzerinde Rüzgar Etkilerinin Deneysel ve Teorik İncelenmesi. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
8. [8] Xing, F., Mohotti, D. Chauhan, K. (2018). Experimental and Numerical Study on Mean Pressure Distributions Around an İsolated Gable Roof Building with and without Openings. Building and Environment, 132, 30-44.

9. [9] Çengel, Y.A. Cimbala, J.A. (2008). Akışkanlar Mekaniği Temelleri ve Uygulamaları. (Çeviri Editörü: Engin, T.), İzmir Güven Kitabevi, Birinci Baskı, İzmir.
10. [10] Kiriççi, Volkan. (2016). Osman Gazi Köprüsüne Etkiyen Rüzgâr Yüklerinin Had Metodu ile İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir.
11. [11] Ansys Fluent Tutorial Guide. (2013). Release 15.0, ANSYS Inc, Canonsburg, PA.
12. [12] Ansys Fluent Theory Guide. (2013). Release 15.0, ANSYS Inc, Canonsburg, PA.
13. [13] Ansys Fluent Lectures. (2010). Release 13.0, ANSYS Inc, Canonsburg, PA.
14. [14] Jeong, J., Choi, C. (May 29-31.2008). Comparison of Wind Loads on Buildings using Computational Fluid Dynamics, Designs Codes, and Wind Tunnel Tests. Theth International Conference on Advances in Wind and Structures, Jeju, Korea.
15. [15] Tehrani, F.B., Ghafpuri, A., Jadidi, M. (2013). Grid resolution assessment in large eddy simulation of dispersion around an isolated cubic building. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,121,1-15.
16. [16] Özdoğan, M., Sungur, B., Namli, L., Topaloğlu, B., Durmuş, A. (Kasım-Aralık 2015). Rüzgâr Hızlarının Bina Etrafındaki Akışa ve Isı Kaybına Etkisin Faklı Türbülans Modelleriyle Sayısal İncelenmesi. TTMD Dergisi, 56-62.
17. [17] Ansys Fluent UDF Manual. (2013). Release 15.0, ANSYS Inc, Canonsburg, PA.
18. [18] Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Dair Esaslar. (04.02.2016). Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.