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7. November 2024

G5. Handlungsempfehlungen

Die ultimative Verantwortung für die Qualitätssicherung liegt beim Benutzer der Simulationssoftware. Es ist seine Verantwortung, ungeeignete Softwareauswahlen oder unsachgemäße Anwendungen zu verhindern, wie in VDI 6201 angegeben. Der Softwarehersteller muss seine Produkte und die integrierten Modelle überprüfen und anhand von Referenzbeispielen validieren. Der Benutzer ist verpflichtet, vor der eigenständigen Verwendung eine grundlegende Validierung der Software in Bezug auf den spezifischen Anwendungsbereich durchzuführen.

Wenn die Ergebnisse einer CFD-Berechnung für Dimensionierungszwecke verwendet werden, sind je nach Folgeschwereklasse (CC) der Struktur oder des Bauteils gemäß den WTG-Richtlinien unterschiedliche Validierungsstufen erforderlich.

Tabelle 8: Mögliche Anforderungen an die Validierung

CC Strukturen (Beispiele) Empfehlung
4 Komplexe Geometrien oder Dynamiken Validierung durch Tests in spezialisierten Windkanälen, Variantenstudien
3 Schlanke Brücken, Hochhäuser Empfehlung
2 Bauwerke von mittlerer Bedeutung Plausibilitätsprüfung durch einen unabhängigen Experten, z.B. einen erfahrenen Bauingenieur
1 Geringfügige Strukturen, bei denen ein Versagen unwahrscheinlich ist Vergleich

Der Einsatz numerischer Methoden (CFD) unterliegt den Anforderungen der EN 1990, die den Einsatz von qualifiziertem und erfahrenem Fachpersonal vorschreibt. In der Regel wird eine Mindestanforderung von drei Jahren Erfahrung in der Arbeit mit den zu untersuchenden Strukturarten und deren numerischer Simulation erwartet. Eine Netzabhängigkeitsanalyse ist obligatorisch, wobei auf vergleichbare interne Studien verwiesen werden darf.

In der Praxis sind RANS/URANS-Berechnungen bei Windingenieuren beliebt, da sie eine effiziente und einigermaßen genaue Analyse des Windflusses ermöglichen. Diese Berechnungen bieten ein schnelles und praktisches Verständnis der Strömungsdynamik und dienen als nützliche zusätzliche Informationen, wenn sie mit vorhandenen Daten in der Literatur verglichen werden. Bei RANS können jedoch erhebliche Abweichungen auftreten, wenn die berechneten mittleren Druckkoeffizienten verwendet werden, um den Spitzendruck basierend auf der äquivalenten Böe in Normen zu schätzen. Während dieser Ansatz durch das Format der Windlastnormen vorgeschlagen wird, stimmt er nicht mit der ursprünglichen Methode zur Bestimmung dieser Werte überein.

Die Verwendung komplexerer Modelle wie LES oder DES stellt nicht automatisch „korrekte“ Ergebnisse sicher. Insbesondere die genaue Formulierung der Zuflussbedingungen stellt eine bedeutende Herausforderung dar und erfordert besondere Aufmerksamkeit und Fachkenntnis.

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