Windlasten sind klimatische Lasten auf Gebäude, die veränderliche Einwirkungen darstellen. Sie resultieren aus der Druckverteilung um das vom Wind angeströmte Gebäude. Im Allgemeinen werden Windlasten als Flächenlasten angesetzt, die senkrecht auf die Flächen wirken und Druck- und Sogwirkung aufweisen.
Windlasten sind in speziellen Normen geregelt, wie z. B. EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2], und ABC 2015 [3]. Im Eurocode ist der Anwendungsbereich für Gebäude mit einer Höhe von bis zu 200 m festgelegt. Diese Grenze darf z. B. für Windprofile, die nach dem "Deutschen Nationalen Anhang" gültig sind, auf 300 m erhöht werden.
In den Normen werden Windlasten in charakteristische Werte umgerechnet, damit die Tragfähigkeit von Gebäuden ermittelt werden kann. Da diese Lasten Einwirkungen darstellen, die sich über Zeit und Geometrie ändern, werden ihre unterschiedlichen stochastischen Eigenschaften durch diese Werte berücksichtigt.
Für die Bemessungswerte sind sowohl der Standort des Gebäudes mit seinem lokalen Windklima als auch die umgebende Topographie unerlässlich. Das Windklima wird in den Normen durch Windzonenkarten erfasst. In EN 1991‑1‑4 [1] sind beispielsweise die grundlegenden Basiswindgeschwindigkeiten angegeben. Sie stellen die über die Zeit der Windeinwirkung ermittelten Mittelwerte dar. Ausführliche Informationen zu den Windzonen nach Verwaltungsgrenzen finden Sie im Dlubal Geo-Zonen Tool, um bequem die Werte der Basiswindgeschwindigkeit vb,0 und des Geschwindigkeitsdrucks qb zu erhalten.
In diesem Knowledge Base wird ausführlich beschrieben, wie Windlasten auf Pult- und Pultdächer entsprechend zu berücksichtigen sind nach EN 1991‑1‑4 [1] in Deutschland. In einem anderen Knowledge Base Beitrag ist ein Beispiel für die Anwendung von Wind an senkrechten Wänden zu finden.
Die Normen enthalten Informationen zum Ansetzen von Windlasten auf Gebäude mit überwiegend rechteckigen Formen. RWIND hingegen ist in der Lage, Flächenpressungen und Windgeschwindigkeiten für beliebig geformte Gebäude zu ermitteln. Die fundamentale (oder mittlere) Windgeschwindigkeit wird aufgebracht, um die spezifischen Lasten eines Gebäudes – mit oder ohne Wechselwirkung mit anderen Gebäuden – durch eine numerische Windkanalsimulation zu bestimmen. Wird die Windgeschwindigkeit für jede Niveauhöhe des Modells einzeln definiert, kann die Simulation auch für andere Normen als EN 1991‑1‑4 [1] bzw. unabhängig von einer Kennzahl . durchgeführt werden .
Die in EN 1991‑1‑4 [1] beschriebenen Windprofile berücksichtigen auch die Bodenrauhigkeit. Mit dem Charakter des Geländes sind bestimmte Turbulenzeffekte in Bodennähe und somit reduzierte Geschwindigkeiten verbunden. EN 1991‑1‑4 [1], Tabelle 4.1, gibt die entsprechenden Geländekategorien an. Diese Turbulenzwirkungen unterscheiden sich von den Turbulenzen aufgrund der Form des Gebäudes. Sie sind im folgenden Kapitel beschrieben.