Windlasten

Dieser Lastassistent erleichtert die Aufgabe, Windlasten normgerecht auf Stäbe des Modells zu setzen.

Dialog 'Neuer Lastassistent | Windlast'

Basis

Das Register Basis verwaltet die Geometrieparameter des Gebäudes inklusive Dach.

Typ

In der Liste stehen folgende Gebäudeformen zur Auswahl:

• Vertikale Wände mit Flach-/Pultdach
• Vertikale Wände mit Satteldach
• Flach-/Pultdach
• Satteldach

Wenn Sie die Windlast auf Wände mit Dach erzeugen, legen Sie zunächst die 'Basiseckknoten' des Gebäudes fest. Nutzen Sie hierzu die Schaltfläche und klicken die vier Eckknoten der Grundfläche nacheinander im Arbeitsfenster an.

Anschließend legen Sie – wie auch bei Windlast nur auf Dächer – die Begrenzung der Dachebene fest, indem Sie wieder über die Schaltfläche die vier bzw. sechs Eckknoten der Ebene(n) anklicken. Bei Dachüberständen sind wählen Sie die oberen Wandknoten aus, nicht die Dachknoten.

Knoten der Dachebene festlegen

Windstrom senkrecht zu / Windstrom in Richtung

In der Tabelle sind vier Anströmrichtungen aufgelistet. Die Windrichtungen beziehen sich auf die Dachseiten gemäß Grafikschema. Sie können mit den Kontrollfeldern steuern, welche Richtungen für die Lastgenerierung infrage kommen.

Belastete Wand / Belastetes Dach festlegen

Die Tabelle bietet eine Übersicht über die Eigenschaften der Wand- oder Dachebene(n). Falls erforderlich, können Sie mit den Kontrollfeldern Wand- oder Dachseiten von der Lastzuweisung ausschließen.

Generiert an Stäben Nr.

In diesem Abschnitt werden die Stäbe angegeben, die eine anteilige Windlast erhalten. Die Einträge sind verfügbar, sobald die Windlast aus den vollständigen Angaben mit der Schaltfläche erzeugt ist.

Um bestimmte Stäbe vom Lastabtrag auszuschließen, klicken Sie in ein Feld der Spalte 'Ohne Last'. Mit der Schaltfläche können Sie dann im Arbeitsfenster die Stäbe auswählen, die lastfrei sind wie beispielsweise Verbände oder Pfetten. Sie können auch einen Musterstab angeben, der parallel zu den unbelasteten Stäben verläuft. So brauchen Sie die Stäbe nicht einzeln auswählen.

Stäbe ohne Lasten festlegen

Parameter

Im Register Parameter können Sie die Lastparameter festlegen und besondere Randbedingungen für die Generierung berücksichtigen.

Windlastparameter festlegen

Definition

Wenn Sie im Register 'Modellparameter' des Basisangaben-Dialogs den Ort aus der Online-Landkarte übernommen haben, ist der Definitionstyp 'Karte und Parameter' voreingestellt. Die Windlast wird automatisch bestimmt. Mit der Schaltfläche können Sie die Windlastkarte auch in diesem Register aufrufen.

Mit dem Definitionstyp 'Benutzerdefiniert' können Sie die Windzone, Geländekategorie, Meereshöhe und den Wert der Grundwindgeschwindigkeit manuell festlegen.

Parameter

Falls die 'Lastzone' nicht automatisch eingetragen ist, können Sie diese in der Liste auswählen. Die Einträge sind auf die Norm abgestimmt, die Sie im Register Normen I des Basisangaben-Dialogs festgelegt haben.

Die 'Geländekategorie' sowie die 'Höhe über NN' ist in der Regel aus den Modellparametern voreingestellt, kann aber auch manuell festgelegt werden. Sie wirkt sich auf den Grundwert der Basiswindgeschwindigkeit aus. Die 'Strukturhöhe' wird bei Lastassistenten für Wände aus der Modellgeometrie übernommen. Bei Windlasten auf Dächer ist der Wert manuell festzulegen.

Windgeschwindigkeit

Der Grundwert der Basiswindgeschwindigkeit v_b,0 ist aus den geografischen Angaben voreingestellt. Wenn Sie den Wert ändern möchten, haken Sie das Kontrollfeld 'Manuelle Windgeschwindigkeitsdefinition' an.

Koeffizienten

Der 'Richtungsfaktor' c_dir und der 'Jahreszeitenbeiwert' c_season fließen in die Ermittlung der Basiswindgeschwindigkeit ein (siehe EN 1991-1-4, 4.2).

Geschwindigkeitsdruck

Der 'Basisgeschwindigkeitsdruck' q_b nach EN 1991-1-4, (4.10) wird zur Bestimmung des Böengeschwindigkeitsdrucks benötigt, der die mittleren und kurzzeitigen Geschwindigkeitsänderungen beinhaltet.

Lastverteilung

Aktuell werden auf Stäben nur trapezförmige Lasten erzeugt, die sich aus den Lastanteilen ergeben.

Optionen

Wenn Sie das Kontrollfeld 'Für neue Objekte sperren' anhaken, wirkt die Windlast nur auf die aktuell vorhandenen Stäbe der Ebenen gemäß Definition im Register 'Basis'. Stäbe, die Sie später in einer Wand oder Dachebene ergänzen, erhalten keine Anteile der Windlast.

Die Option 'Stabexzentrizität berücksichtigen' steuert, ob die Windlast auf die Stäbe in der Ebene ohne Berücksichtigung von Exzentrizitäten wirkt (Voreinstellung). Wenn Sie das Kontrollfeld aktivieren, wird die Last nicht auf Stäbe angesetzt, bei denen ein Versatz aus der Ebene vorliegt.

Mit dem Kontrollfeld 'Querschnittsverteilung berücksichtigen' können Sie steuern, ob die Windlast auch auf die geneigten Stäbe wirkt, die sich durch eine Voutendefinition ergibt (Voreinstellung). Wenn Sie das Kontrollfeld aktivieren, wird die Windlast nicht auf Stäbe in der Lastebene angesetzt, die einen ungleichmäßigen Querschnittsverlauf aufweisen (siehe Kapitel Querschnitt ).

Wenn Sie das Kontrollfeld 'Innendruck berücksichtigen' anhaken, können Sie in einer zusätzlichen Kategorie die Innendruckbeiwerte c_pi für jede der Anströmrichtung festlegen. Damit lassen sich Effekte erfassen, die durch Öffnungen in Wänden erzeugt werden. Im Fachbeitrag Bestimmung der Innendruckbeiwerte (cpi) für einstöckige Gebäude gemäß EN 1991-1-4 finden Sie detaillierte Hinweise zu diesem Thema.

Lastfälle

Das Register Lastfälle regelt, in welchen Lastfällen die Windlasten abgelegt werden.

Lastfälle festlegen

Legen Sie für die einzelnen Windrichtungen fest, in welchen Lastfällen die Windlasten abgelegt werden sollen. Wie beispielsweise in EN 1991-1-4, Tabelle 7.3a beschrieben, sind bei einem Pultdach unterschiedliche Druckbeiwerte zu berücksichtigen. Hierzu werden die Drucklasten im 'Fall w+', die Soglasten im 'Fall w-' erzeugt. Die entsprechenden Lastfälle können Sie über die Schaltfläche anlegen.

Ergebnisse

Im Register Ergebnisse finden Sie eine Übersicht über die Parameter zur Generierung der Windlasten.

Generierte Windlasten

In der Tabelle wird der 'Außendruckbeiwert' c_pe und der 'Außenwinddruck' w_e lastfallweise für jede Zone angegeben. So können Sie für jede Wand- und Dachebene die auf die Außenflächen einwirkenden Winddrücke überprüfen.