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7. November 2024

G5. Handlungsempfehlungen

Die letztendliche Verantwortung für die Qualitätssicherung liegt beim Benutzer der Simulationssoftware. Es liegt in seiner Verantwortung, ungeeignete Softwareauswahl oder unsachgemäße Anwendung zu verhindern, wie in VDI 6201 spezifiziert. Der Softwarehersteller muss seine Produkte sowie die integrierten Modelle verifizieren und sie anhand von Referenzbeispielen validieren. Der Anwender ist verpflichtet, vor der eigenständigen Nutzung eine grundlegende Validierung der Software in Bezug auf das spezifische Anwendungsgebiet durchzuführen.

Wenn die Ergebnisse einer CFD-Berechnung für Bemessungszwecke verwendet werden, sind je nach Konsequenzenklasse (CC) der Struktur oder des Bauteils unterschiedliche Validierungsstufen gemäß den WTG-Richtlinien 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 Plausibilitätsprüfung durch einen unabhängigen Experten, z. B. einen erfahrenen Tragwerksplaner
1 Kleinere Strukturen, bei denen ein Versagen unwahrscheinlich ist Vergleich

Die Anwendung numerischer Methoden (CFD) unterliegt den Anforderungen von EN 1990, die die Einbeziehung von qualifizierten und erfahrenen Fachleuten erfordert. In der Regel wird eine Mindestberufserfahrung von drei Jahren im Umgang mit den untersuchten Strukturen und deren numerischer Simulation erwartet. Eine Netzabhängigkeitsanalyse ist obligatorisch, wobei Referenzen zu vergleichbaren internen Studien erlaubt sind.

In der Praxis sind RANS/URANS-Berechnungen bei Windingenieuren beliebt, da sie eine effiziente und relativ genaue Analyse des Windflusses ermöglichen. Diese Berechnungen bieten ein schnelles und praktisches Verständnis der Strömungsdynamik und dienen als nützliche zusätzliche Informationen im Vergleich zu vorhandenen Daten in der Literatur. Bei RANS können jedoch erhebliche Abweichungen auftreten, wenn die berechneten mittleren Druckbeiwerte zur Abschätzung des Spitzendrucks basierend auf dem äquivalenten Böenwert in Normen herangezogen werden. Obwohl dieser Ansatz durch das Format der Normen für Windlasten nahegelegt wird, entspricht er nicht der ursprünglichen Methodik zur Ermittlung dieser Werte.

Der Einsatz komplexerer Modelle wie LES oder DES gewährleistet nicht automatisch "korrekte" Ergebnisse. Insbesondere die genaue Formulierung der Zuflussbedingungen stellt eine erhebliche Herausforderung dar und erfordert besondere Aufmerksamkeit und Fachwissen.

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