Инженеры рассчитали прочность фасадов "Лахта Центра" при помощи компьютерного моделирования

Расчеты выполнены по заказу ООО "Проспект-СПб" для оценки нагрузок при действии максимальной ветровой нагрузки, действующих на крепления фасадной системы к железобетонным перекрытиям небоскреба. Ветер, действующий на берегу Финского залива может ударяться о стены небоскреба и формировать мощные завихрения, в некоторых случаях способные создавать колебания, как при 4-5-балльном землетрясении.

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. 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.