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

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.

«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.

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».

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.