Wie kombiniere ich die Auswirkung der Windlast auf einen abgespannten Mast aus mittlerer Windlast und zusätzlicher Feldbelastung (Patch-Last) nach Norm EN 1993-3-1 B.4.3.2.5 (1)?

Antwort

Die Norm EN 1993-3-1 beschreibt in dem Kapitel B.4.3 eine Ersatzlastmethode zur Berücksichtigung der dynamischen Antwort auf die Turbulenz des natürlichen Windes. 

[1] Zur Ermittlung der Auswirkung der Windlast STM addiert man die Schnittgrößen Sm 
aus der mittleren Windbelastung mit der Bauwerksantwort Sp abhängig von den feldweisen Zusatzlasten zusammen. Die feldweisen Zusatzlasten beschreiben die fluktuierenden Anteile des Windes und werden auch Patch-Lasten genannt.

${\mathrm S}_{\mathrm{TM}}={\mathrm S}_{\mathrm m\;}\pm{\mathrm S}_{\mathrm p}$

[2] Wegen des nichtlinearen Tragverhaltens sind die Patchlasten gemeinsam mit der mittleren Windbelastung in den Patch-Lastfällen Si zu analysieren. Hier ist jeweils das ausgewählte Feld mit der erhöhten Patchlast und der Restbereich mit der mittleren Windbelastung zu analysieren. Um die reinen Schwankungsanteile der erhöhten feldweisen Zusatzlast zu der mittleren Windbelastung zu ermitteln, ist die mittlere Windbelastung Sm von den Patch-Lastfällen Si abzuziehen. Die Bauwerksantwort Sp ergibt sich dann aus dem quadratischen Mittelwert der genannten Differenz. 


${\mathrm S}_{\mathrm p}=\sqrt{\sum_{\mathrm i=1}^{\mathrm N}\left({\mathrm S}_{\mathrm i}-{\mathrm S}_{\mathrm m}\right)^2}$

mit
i ... Anzahl der betrachten Felder
N ... Gesamtzahl der erforderlichen Lastfälle (betrachtete Felder i)
Sm ... Schnittgrößen aufgrund der mittleren Windbelastung
Si ... Schnittgrößen aufgrund des i-ten Lastfalls (mittlere Windbelastung mit partiell erhöhten Patchlasten) 

In RFEM kann die Überlagerung dieser beiden Größen SM und Sp je Windrichtung in STM über ein Zusammenspiel aus Lastfällen und Ergebniskombinationen erledigt werden. Dabei wird angenommen, dass die mittlere Windbelastung Sm sowie die Patch-Lastfälle S(mittlere Windbelastung Sm mit partiell erhöhten Patchlasten) in separaten Lastfällen vorliegen. Aus diesen Lastfällen sind dann zuerst über Ergebniskombinationen die Differenzen aus Si - Sm zu bilden. Aus diesen Differenzkombinationen kann dann über eine weitere umhüllende Ergebniskombination der quadratische Mittelwert Sp (mit positiven und negativen Anteil) durch Aktivierung der SRSS Option gebildet werden. Zuletzt wird in einer finalen Ergebniskombination die Belastung STM durch Addition der mittleren Windbelastung Sm mit dem quadratischen Mittelwert Sp ermittelt. 

Schlüsselwörter

Patch Mittelwert SRSS Wurzel Quadratsumme

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