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7. November 2024

G5. Handlungsempfehlungen

Die letztendliche Verantwortung für die Qualitätssicherung liegt beim Anwender der Simulationssoftware. Es liegt in seiner Verantwortung, ungeeignete Softwarelösungen oder eine unsachgemäße Anwendung gemäß VDI 6201 zu vermeiden. Der Softwarehersteller muss seine Produkte und die integrierten Modelle überprüfen und anhand von Referenzbeispielen validieren. Der Anwender ist verpflichtet, vor der eigenständigen Nutzung eine grundlegende Validierung der Software hinsichtlich des spezifischen Anwendungsbereichs durchzuführen.

Werden die Ergebnisse einer CFD-Berechnung für Bemessungszwecke verwendet, sind gemäß den WTG-Richtlinien je nach Schadensfolgeklasse (CC) der Struktur oder Komponente unterschiedliche Validierungsstufen erforderlich.

Tabelle 8: Mögliche Anforderungen für die Validierung

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

Die Anwendung numerischer Methoden (CFD) unterliegt den Anforderungen der Norm EN 1990, die die Einbeziehung qualifizierter und erfahrener Fachleute vorschreibt. In der Regel wird eine mindestens dreijährige Erfahrung in der Arbeit mit den zu untersuchenden Strukturtypen und deren numerischer Simulation erwartet. Eine Netzabhängigkeitsanalyse ist obligatorisch, wobei Verweise auf vergleichbare interne Studien zulässig sind.

In der Praxis sind RANS/URANS-Berechnungen bei Windingenieuren beliebt, da sie eine effiziente und relativ genaue Analyse der Windströmung ermöglichen. Diese Berechnungen vermitteln ein schnelles und praktisches Verständnis der Strömungsdynamik und dienen als nützliche Zusatzinformationen im Vergleich zu den in der Literatur vorhandenen Daten. Bei RANS können jedoch erhebliche Abweichungen auftreten, wenn die berechneten mittleren Druckbeiwerte zur Schätzung des Spitzendrucks auf der Grundlage der äquivalenten Böe in Normen verwendet werden. Dieser Ansatz wird zwar durch das Format der Windlastnormen vorgeschlagen, entspricht jedoch nicht der ursprünglichen Methodik zur Bestimmung dieser Werte.

Die Verwendung komplexerer Modelle wie LES oder DES garantiert nicht automatisch „korrekte” Ergebnisse. Insbesondere die genaue Formulierung der Anströmbedingungen stellt eine große Herausforderung dar und erfordert besondere Sorgfalt und Fachkenntnisse.

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