Ein Windprofil stellt eine Eigenschaft eines Lastfalls dar, dem der Analysetyp "Windsimulation" zugewiesen ist (siehe Bild Selecting "Analysis Type" of Load Case ). Wählen Sie nun im Dialog "Lastfälle und Kombinationen" das Register "Windsimulation" (1).
Mit Klick auf die Schaltfläche
im "Windprofil-Bereich" (2). Es erscheint der Dialog Neues Windprofil.
Die Windprofile werden im Navigator in der Kategorie Lastassistenten verwaltet. Alternativ lässt sich über das Kontextmenü ein neues Windprofil definieren.
Windprofil-Typ
Wählen Sie in diesem Bereich den Windprofiltyp aus der Liste aus. Entweder "Benutzerdefiniert", wo die Eigenschaften manuell definiert werden können, oder "Nach Norm", wobei die Norm verwendet wird, die Sie in den "Basisangaben" des Modells festgelegt haben.
Eigenschaften
Benutzerdefiniertes Profil
Wenn Sie den Profiltyp benutzerdefinierte festgelegt haben, können die Windprofilparameter manuell festgelegt werden. Geben Sie die 'Höhe' z an und weisen in der Tabelle 'Eigenschaften' die 'Windgeschwindigkeit' v zu.
Standardmäßig werden die Werte der "Turbulenzintensität" von dem Wert gesteuert, der neben dem Kontrollfeld "I" unterhalb der Tabelle definiert ist. Wenn im Register Basis des Dialogs 'Windsimulationsanalyse-Einstellungen' die Option 'Turbulenz berücksichtigen' eingestellt ist, können Sie somit die Turbulenzintensität als globalen Prozentsatz berücksichtigen. Sie ist das Verhältnis des quadratischen Mittelwerts der turbulenten Geschwindigkeitsschwankungen zur durchschnittlichen Geschwindigkeit an der gleichen Stelle über einen bestimmten Zeitraum. Eine idealisierte Luftströmung ohne Schwankungen in Luftgeschwindigkeit und Richtung hätte einen Turbulenzintensitätswert von 0 %. Bei Hochturbulenzfällen liegt die Turbulenzintensität typischerweise zwischen 5 % und 20 % (siehe CFD Online). Die Turbulenzintensität ist auf 1 % voreingestellt, um die meisten Fälle mittlerer und niedriger Turbulenz abzudecken.
Info
Wenn Sie das Häkchen vom Kontrollfeld 'Gleichmäßige Turbulenzintensität einstellen' entfernen,
unterhalb der Tabelle können die Turbulenzintensitäten für jede Höhenebene definiert werden.
Profil nach Norm
Die Windlast wird abhängig von normenspezifischen Parametern über die Höhe des Gebäudes ermittelt. Die Normen EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2] und NBC 2015 [3] stehen zur Auswahl. Die Windprofil Das Bild oben veranschaulicht die Parameter in Verbindung mit EN 1991-8209;1-4 [1]. Bei einer anderen Norm wird der Inhalt dieses Abschnitts an die Regelungen der Norm angepasst.
Wenn Sie im Zweig "Parameter" das Eingabefeld neben der "Geländekategorie" aktivieren, stehen verschiedene Kategorien zur Auswahl. Sie sind abhängig von der Norm und dem Nationalen Anhang, die Sie in den 'Basisangaben' des Modells eingestellt haben.
Für einige nationale Anhänge ist die Windgeschwindigkeit auch von der Höhenlage des Geländes abhängig.
Als Ergebnis aller Parameter wird die "Grundwert der Basiswindgeschwindigkeit" vb,0 angezeigt. Aus diesem Wert wird unter Berücksichtigung der Gesamthöhe des Modells das Windprofil berechnet. Dieser Wert ist nach EN 1991-1-4 [1], 4.2 die charakteristische 10-minütige mittlere Windgeschwindigkeit unabhängig von der Windrichtung und der Jahreszeit in 10 m über dem Boden in offener Landschaft mit niedrigem Bewuchs, wie Gras und vereinzelte Hindernisse mit Abständen von mindestens 20 Hindernishöhen. Sie können die Windgeschwindigkeiten einer jeden Ebene in der Tabelle (unten links) und im linken Diagramm rechts überprüfen. Anstelle der Basiswindgeschwindigkeit kann die "mittlere Geschwindigkeit berücksichtigt" werden. Gemäß EN 1991-1-4 [1], 4.3 ist die mittlere Windgeschwindigkeit vm (z) in einer Höhe z über dem Gelände abhängig von der Geländerauigkeit und Orographie. Diese ermittelt sich nach EN 1991-1-4 [1], Gleichung (4.3). Dies berücksichtigt, dass die am Modell auftretenden Auswirkungen des Böengeschwindigkeitsdrucks durch eine spezifische Windkanalsimulation berücksichtigt werden, die den Ansatz geringerer mittlerer Geschwindigkeiten ermöglicht. Ist diese Option aktiviert, so werden Tabelle und Diagramm aktualisiert.
Die Profile der mittleren Geschwindigkeiten v<sub>m </sub> sind beispielsweise im Nationalen Anhang für Deutschland, Tabelle NA.B.2 für die vier Geländekategorien festgelegt.
Die „Dichte“ der Luft ist abhängig von der Höhe über NN, Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchte. Sie wirkt sich auf das dynamische Verhalten des Fluids aus.
