Проект

Инженеры рассчитали прочность фасадов «Лахта Центра» при помощи компьютерного моделирования

Заказчики: Многофункциональный комплекс Лахта Центр

Санкт-Петербург; Недвижимость

Продукт: Ansys (система конечно-элементного (МКЭ) анализа)

Дата проекта: 2018/01 — 2018/06
Технология: САПР
подрядчики - 127
проекты - 567
системы - 494
вендоры - 191

Компания «ЦИФРА» 1 августа 2018 года сообщила о том, что специалисты компании рассчитали прочность металлоконструкций фасадной системы небоскреба «Лахта Центр» при действии максимальной ветровой нагрузки по заказу ООО «Проспект СПб», проектировщика и производителя элементов фасадной системы. Расчеты выполнены для оценки нагрузок, действующих на крепления фасадной системы к железобетонным перекрытиям небоскреба.

Стройплощадка Лахта Центра, май 2018 года

«Лахта Центр» располагается в Приморском районе Санкт-Петербурга, на берегу Финского залива. Ветер, действующий на берегу залива, может ударяться о стены небоскреба и формировать мощные завихрения, в некоторых случаях способные создавать колебания, как при 4-5-балльном землетрясении. Чтобы заранее проверить фасадные конструкции на прочность, на помощь архитекторам приходит компьютерное моделирование и аэродинамические испытания.

Расчет прочности металлоконструкций фасадной системы небоскреба

На «Лахта Центре» стеклянный фасад состоит из 16 505 фрагментов разной формы. Его общая площадь составляет 72 500 кв. м. В натурных аэродинамических испытаниях фрагменты фасада испытывают на герметичность при воздействии дождя и сильного ветра. На специально возведенном макете стекло подвергают испытаниям, распыляя на него воду с помощью винтов самолета — таким образом моделируется сильный шторм.

За видимой частью фасада скрывается сложная механическая система, позволяющая в автоматическом режиме открывать и закрывать окна на высоте несколько сотен метров, обеспечивая при этом прочность и устойчивость конструкции фасада при воздействии сильного ветра. Ветровую нагрузку тщательно рассчитывали специалисты. Модель макета объекта помещали в аэродинамическую трубу. Проверялось давление на фасад здания и на само ядро. Получено, что нагрузка ветра меняется в зависимости от высоты и составляет от 300 до 500 Па. Эти данные использованы специалистами АО «ЦИФРА» для расчета прочности металлоконструкций фасадной системы небоскреба «Лахта Центр».

Трехмерная модель фасадной системы технического этажа небоскреба
Инженеры АО «ЦИФРА» в программной системе ANSYS создали детальную трехмерную модель сложной фасадной системы технического этажа небоскреба «Лахта Центр». Данная модель позволяет в виртуальном режиме нагрузить систему максимальной ветровой нагрузкой и оценить усилия в каждой точке, без проведения реальных испытаний. В рамках выполненных исследований получено деформированное состояние металлоконструкций, определен коэффициент запаса устойчивости и нагрузки от фасадной системы на бетонную подошву, что позволит обеспечить прочность соединений и долговечность фасадной системы небоскреба «Лахта Центр». По итогам расчетов специалисты АО «ЦИФРА» определили, что даже при порыве ураганного ветра с залива со скоростью 100 км/ч металлоконструкции фасадной системы не будут деформироваться, что гарантирует возможность в любую погоду без участия человека закрывать и открывать окна на высоте 300 м.