Analysis of peak pressures on high-rise buildings

The current reference for the design of buildings' façades is the Eurocode; in some cases it is not sufficiently accurate and leads to an oversizing of the glass panels at best and to an undersizing at worst. Wind tunnel tests allow to study in detail the wind pressures acting on a building and therefore avoid excessive overestimations. Even if the costs of wind tunnel tests are high, the benefits are higher, not only in terms of a decrease of the outlay for a building, but also in terms of knowledge and understanding of the fluid-structure interaction. There are many methods in the current state of the art, to extrapolate a design value from the minimum number of pressure taps; nevertheless the determination of a universally valid technique is still an open issue. Here a new method for the determination of the design value for glass panels is proposed. This is based on a time-varying spatial average of multiple pressure-time histories. From the encouraging results obtained with this method, a new device that pneumatically average the wind pressures is proposed.

Il testo di riferimento utilizzato per la progettazione delle facciate degli edifici è l'Eurocodice; in alcuni casi esso non è sufficientemente accurato ciò porta nel migliore dei casi ad un sovradimensionamento dei pannelli di vetro e ad un sottodimensionamento nel peggiore dei casi. Le prove in galleria del vento permettono di studiare nel dettaglio le pressioni dovute al vento che agiscono su un edificio e di conseguenza evitano eccessive sovra-stime. Anche se i costi delle prove in galleria del vento sono alti, i benefici sono maggiori, non solo in termini di una riduzione dei costi di progettazione ma anche in termini di conoscenza e comprensione dell'interazione fluido-struttura. Esistono molti metodi in letteratura che permettono di estrapolare un valore di progetto a partire da un numero minimo di prese di pressione; ciò nonostante la determinazione di una tecnica universalmente valida è ancora un tema aperto. In questa tesi viene proposto un nuovo metodo per la determinazione del valore di progetto dei pannelli di vetro. Questo metodo è basato su una media spaziale tempo-variante tra le storie temporali di diverse prese di pressione. A partire dagli incoraggianti risultati ottenuti con questa tecnica, è stato introdotto uno strumento in grado di mediare pneumaticamente le pressioni del vento.