Ein Windprofil stellt eine Eigenschaft eines Lastfalls dar, dem die Analyseart "Windsimulation" zugeordnet ist (siehe Bild Auswahl von "Analysetyp" von Lastfall ). Wählen Sie im Dialog "Lastfälle & Kombinationen" das Register "Windsimulation" (1).
Klicken Sie im "Bereich Windprofil" (2) auf die Schaltfläche
. Es erscheint der Dialog Neues Windprofil.
Die Windprofile werden in der Kategorie Lastassistenten des Navigators verwaltet. Sie können auch über das Kontextmenü ein neues Windprofil definieren.
Windprofil-Typ
Wählen Sie in diesem Bereich aus der Liste den Windprofiltyp aus. Dies kann entweder "Benutzerdefiniert" sein, wo Sie die Eigenschaften manuell festlegen können, oder "Nach Norm", wo der Code verwendet wird, den Sie in den "Basisangaben" des Modells festgelegt haben.
Eigenschaften
Benutzerdefiniertes Profil
Wenn Sie den benutzerdefinierten Profiltyp gewählt haben, können Sie die Windprofilparameter manuell festlegen. Tragen Sie in der Tabelle "Eigenschaften" die "Höhe" z ein und weisen Sie die "Windgeschwindigkeit" v zu.
Standardmäßig werden die Werte für "Turbulence Intensity" durch den Wert gesteuert, der neben dem Optionskästchen "I" unterhalb der Tabelle definiert ist. Mit der Einstellung "Turbulenz berücksichtigen" im Register Haupt des Dialogs "Windsimulationsanalyse-Einstellungen" kann somit die Turbulenzintensität als globaler Prozentsatz betrachtet werden. Sie ist das Verhältnis des Effektivwerts der turbulenten Geschwindigkeitsschwankungen zur mittleren Geschwindigkeit an derselben Stelle über einen Zeitraum. Eine idealisierte Luftströmung ohne Luftgeschwindigkeits- oder Richtungsschwankungen hätte einen Turbulenzintensitätswert von 0%. Für Fälle mit hoher Turbulenz liegt die Turbulenzintensität typischerweise zwischen 5 % und 20 % (siehe CFD Online). Die Turbulenzintensität ist standardmäßig auf 1% eingestellt, um die meisten Fälle mit mittlerer und geringer Turbulenz abzudecken.
Wenn Sie unterhalb der Tabelle das Kontrollfeld "Gleichmäßige Turbulenzintensität setzen"
deaktivieren, können Sie die Turbulenzintensitäten für jede Höhenebene festlegen.
Profil nach Norm
Die Windlast wird in Abhängigkeit von normspezifischen Parametern über die Gebäudehöhe ermittelt. Die Normen EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2] und NBC&cnbsp;2015 [3] stehen zur Auswahl. Das obige Bild Windprofil veranschaulicht die Parameter in Verbindung mit EN 1991-1-4 [1]. Bei der Festlegung einer anderen Norm wird der Inhalt dieses Abschnitts an die Vorschriften des Regelwerks 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.
Bei einigen Nationalen Anhängen ist die Windgeschwindigkeit auch von der Höhenlage des Geländes abhängig.
Als Ergebnis aller Parameter wird die "Grundwindgeschwindigkeit" vb,0 ausgegeben. Aus diesem Wert wird das Windprofil unter Berücksichtigung der Bauhöhe des Modells berechnet. Nach EN 1991‑1‑4 [1], 4.2 ist dieser Wert die charakteristische 10 Minuten mittlere Windgeschwindigkeit, unabhängig von Windrichtung und Jahreszeit, in 10 m über Grund in offenem Gelände mit geringer Vegetation, wie Gras und vereinzelten Hindernissen mit Abständen von mindestens 20 Hindernishöhen. Die Windgeschwindigkeiten jeder Ebene können in der Tabelle (unten links) und der linken Grafik rechts eingesehen werden. Anstelle der Grundwindgeschwindigkeit kann "mittlere Geschwindigkeit berücksichtigt" werden. Nach EN 1991‑1‑4 [1], 4.3 ist die mittlere Windgeschwindigkeit vm (z) in einer Höhe z über Gelände von der Geländerauigkeit und Orographie abhängig. Sie wird bestimmt nach EN& 1991‑1‑4 [1], Ausdruck& (4.3). Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass die im Modell auftretenden Auswirkungen des Spitzengeschwindigkeitsdrucks durch eine spezielle Windkanalsimulation berücksichtigt werden, was die Anwendung niedrigerer mittlerer Geschwindigkeiten ermöglicht. Wenn diese Option aktiviert ist, werden Tabelle und Diagramm aktualisiert.
Die Profile der mittleren Geschwindigkeiten vm sind im Nationalen Anhang für Deutschland, Tabelle & NA.B.2 z. B. für die vier Geländekategorien festgelegt.
Die „Dichte“ der Luft ist abhängig von Höhe, Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit. Sie beeinflusst das dynamische Verhalten des Fluids.
