Simulatie van windbelasting op draaideuren

Het bedrijf
Koninklijke Boon Edam is in 1873 begonnen als timmerfabriek en is intussen uitgegroeid tot internationaal marktleider met de ontwikkeling van onder andere draaideuren. Bij Boon Edam heeft men innovatie hoog in het vaandel staan en is men continu bezig met het optimaliseren van haar producten. In het ontwerpen van draaideuren spelen verschillende aspecten een rol, waarbij windbelasting één van de grote factoren is.

Probleemstelling
Bij Boon Edam bestaat de indruk dat de huidige rekenmethode vaak tot overdreven hoge belastingen leidt. In het kader van een kennisoverdrachtproject is met behulp van Computational Fluid Dynamics (CFD) simulaties getracht hier meer inzicht in te krijgen. Op dit moment zijn “worst case”-gegevens gebaseerd op belastingen op deelcomponenten van het deurstel en de maximale winddruk uit de voorgeschreven windnorm.

Voor de uitvoering van dit project heeft HEC met FloEFD een groot aantal simulatievarianten voor de positie van het deurstel, de aansluiting op de gevel, windrichtingen, luifel en aantal vleugels geanalyseerd.

Resultaten
Aan de hand van de analyses heeft Boon Edam meer inzicht gekregen in de windbelasting op draaideuren in gebouwen. Uit de berekeningen met FloEFD blijkt dat de werkelijke winddruk in de draaideur doorgaans lager is dan de druk op de pui. De vorm van de draaideur blijkt  een gunstige invloed te hebben, waardoor de toelaatbare windbelastingen hoger liggen dan verwacht. Met deze kennis kan de constructie geoptimaliseerd worden wat een besparing oplevert voor Boon Edam.

Naast de bovenstaande conclusie is er gekeken naar een tal van varianten, die na het opzetten van de basisberekening in FloEFD eenvoudig door te voeren zijn met dezelfde instellingen. Zo is er gekeken naar de invloed van de stand van een draaideur, deze kan in een + of x stand staan. Er is onderzoek gedaan naar de belasting op drie vleugeldraaideuren. Maar ook wat de invloed is van de kuipen en de aansluitingen op de gevel en wat heeft een luifel voor invloed op de wind belastingen. Bij alle varianten is ook rekening gehouden met de windrichting en de invloed van de vorm en grootte van het gebouw.

“Wij zijn uitermate tevreden met de resultaten. In een relatief kort tijdsbestek hebben we meer inzicht gekregen in luchtstroming en winddrukken nabij onze draaideuren en hebben we onze vermoedens kunnen kwantificeren.  Dit is in feite een nieuwe schakel tussen de Eurocode EN1991 en onze theoretische constructieberekeningen enerzijds, en de uitvoering van het werkelijke product anderzijds." - Dirk Groot, Product Manager bij Boon Edam

www.boonedam.com

Dit was een kennisoverdrachtproject i.s.m.