Dipl.-Ing. Herbert Horn - Dipl.-Ing. Alois Haider Dipl.-Ing. Paul Jobst Lastannahmen nach Eurocode 1. EUROCODE 1 Einwirkungen auf Tragwerke

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1 Übersicht Eurocodes Grundlagen der Tragwerksplanung ÖN EN 1990 EUROCODE 1 Einwirkungen auf Tragwerke Einwirkungen Nutzlasten & Eigengewichte ÖN EN/B EN Nutzlasten & Eigengewichte EN Brandeinwirkungen EN Schneelasten EN Windlasten Brandeinwirkungen ÖN EN/B Schneelasten ÖN EN/B Windlasten ÖN EN/B EN Verkehrslasten auf EN Temperatureinwirkungen EN Einwirkungen während der Bauausführung EN Einwirkungen auf Kranbahnen EN Außergewöhnliche Einwirkungen EN Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter Temperatureinwirkungen ÖN EN/B Einwirkungen während der Bauausführung ÖN EN/B Außergewöhnliche Einwirkungen ÖN EN/B

2 Übersicht Eurocodes Grundlagen der Tragwerksplanung ÖN EN 1990 Nutzlasten & Eigengewichte ÖN EN/B Brandeinwirkungen ÖN EN/B Schneelasten ÖN EN/B Windlasten ÖN EN/B Temperatureinwirkungen ÖN EN/B Einwirkungen während der Bauausführung ÖN EN/B Außergewöhnliche Einwirkungen ÖN EN/B Für die Richtigkeit bzw. Druckfehler wird keine Gewähr übernommen. Es sind stets die Originaldokumente zu verwenden! 2

3 Inhalt Allgemeines Strukturbeiwert c s c d auf Strukturbeiwertes c s c d aeroelastische Instabilitäten und Basisgeschwindigkeitsdruck 3

4 Allgemeines Allgemeines auf sind über die Zeit veränderlich. Sie wirken in Form von Druck auf die Außenflächen umschlossener Baukörper und infolge der Durchlässigkeit der äußeren Hülle auch auf die Innenflächen. Sie können auch direkt auf die Innenflächen offener Gebäude einwirken. Der Winddruck wirkt normal zur betrachteten Oberfläche. Wenn der Wind an größeren Flächen vorbeistreicht, kann es erforderlich werden, auch die Reibungskräfte parallel zur Oberfläche zu berücksichtigen. Die werden durch eine vereinfachte Anordnung von Winddrücken oder Windkräften erfasst, deren Wirkungen äquivalent zu den maximalen Wirkungen des turbulenten Windes sind. 4

5 Allgemeines Allgemeines auf Windlast Bild aus A- Pech et. Al. Baukonstruktionen - Tragwerke Bei einem Bauwerk entsteht an den frontal angeströmten Flächen durch die Strömungsverlangsamung ein Überdruck. Im Bereich der Dach- und Seitenflächen löst sich die Luftströmung an den Gebäudekanten ab und bewirkt dort einen Unterdruck (Sog). Durch den Nachlaufwirbel wird an der Gebäuderückseite ebenfalls ein Unterdruck erzeugt. 5

6 Allgemeines Allgemeines auf Windkraft Die resultierende Windkraft auf ein Bauwerk oder Bauteil ergibt sich aus dem Produkt von, aerodynamischen Kraftbeiwerten und Bauwerksflächen. Die Druckbeiwerte können theoretisch maximal nur 1,0 betragen (Windgeschwindigkeit vor der angeströmten Fläche ist Null), schwanken aber meist zwischen 0,6 und 0,8. Die Sogbeiwerte sind in ihrer Größenordnung physikalisch nicht begrenzt und können lokal im Bereich von Dachkanten z. B. -2,0 oder weniger betragen. Insbesondere die Sogkräfte sind für Windschäden an Bauwerken meist verantwortlich. 6

7 Allgemeines Allgemeines auf GELTUNGSBEREICH Diese Norm gilt für Gebäude und ingenieurtechnische Bauwerke mit einer Höhe bis 200m und mit einer Spannweite bis zu 200m, vorausgesetzt sie erfüllen die Abgrenzungskriterien hinsichtlich dynamischer Wirkungen Diese Norm dient zur Bestimmung der charakteristischen Windlasten auf Bauwerke an Land, deren Bauteile und Anbauten Diese Norm enthält keine Hinweise zur Berücksichtigung von örtlichen thermischen Effekten auf die Windcharakteristik, wie z.b. starke arktische Inversionslagen, Kanalisierungen oder Wirbelstürme. Diese Norm enthält keine Hinweise zu folgenden Aspekten: Windlasten auf Fachwerke und Türme mit nicht parallelen Eckstielen Windlasten auf abgespannte Masten und abgespannte Kamine Torsionsschwingungen, z.b. von hohen Gebäuden mit zentralem Kern Schwingungen von überbauten infolge Windturbolenz Schrägseilbrücken und Hängebrücken Schwingungen, bei denen die Berücksichtigung der Grundschwingungsform nicht ausreicht EN

8 Allgemeines Allgemeines auf Berechnungsgrundlagen Die der der Windgeschwindigkeit zugeordnete enthalten einen konstanten und einen veränderlichen Anteil. Die mittlere Windgeschwindigkeit v m wird mit der Basiswindgeschwindigkeit v b, die vom Windklima (siehe Abschnitt 4.2) und vom Höhenprofil des Windes abhängt, bestimmt. Das Höhenprofil des Windes hängt von der der ab (siehe Abschnitt 4.3). Der Spitzengeschwindigkeitsdruck wird in Abschnitt 4.5 bestimmt. Der veränderliche Anteil des Windes wird durch die Turbulenzintensität nach Abschnitt 4.4 beschrieben. 8

9 auf Die maßgebenden Grenzzustand der Tragfähigkeit GZT (ULS - Ultimate limit state) γ G " + " γ P" + " γ Q " + " γ ψ Q j 1 G, j k, j P Q,1 k,1 Q, i 0, i k, i if1 Empfohlene Kombinationsbeiwerte ψ im Hochbau: Kombinationsbeiwerte ψ 0 =0,6 Häufiger Wert ψ 1 =0,2 Quasi-ständiger Wert ψ 2 =0,0 γ Q = 1,5 9

10 auf Folgen anderer Einwirkungen (wie Schnee, Verkehr oder Eis), die sich auf die Bezugsfläche oder die aerodynamischen Beiwerte erheblich auswirken, sind zu berücksichtigen. Veränderungen des Bauwerkes während der Bauausführung welche die beeinflussen könnten, sind zu berücksichtigen. Fenster und Türen sind im Fall von Sturmereignissen als geschlossen anzunehmen. Die Wirkung geöffneter Fenster und Türen ist als außergewöhnliche Bemessungssituation zu berücksichtigen. Ermüdungsbeanspruchungen infolge von sind bei ermüdungsempfindlichen Bauwerken oder Bauteilen zu berücksichtigen. 10

11 auf Grundwert v b,0 der Basisgeschwindigkeit ist der charakteristische Wert der mittleren 10-Minuten- Windgeschwindigkeit. Sie ist unabhängig von Windrichtung und Jahreszeit, und ist bezogen auf 10m Höhe über Boden in ebenem, offenem Gelände mit niedriger Vegetation. Basisgeschwindigkeit = modifizierter Wert v b,0 zur Berücksichtigung der Windrichtung und Jahreszeit: v b = c dir c season v b,o Dabei sind: v b Basisgeschwindigkeit, 10m über Boden, Kat. II v b,0 Grundwert der Basisgeschwindigkeit c dir Richtungsbeiwert (in Ö: 1,0) c season Jahreszeitenbeiwert (in Ö: 1,0) 11

12 Allgemeines auf Wiederkehrperiode von 50 Jahren: Basiswerte sind charakteristische Größen mit einer jährlichen Überschreitungswahrscheinlichkeit von 2% Unterschreitenswahrscheinlichkeit Rangfolgenstatistik LSQ-Fit v m,50 =21.4m/s "Jahresextremwerte" mittlere Windgeschwindigkeit in m/s 12

13 Allgemeines auf Mittlerer Wind: berücksichtigt Mittlere Windgeschwindigkeit v m (z) in der Höhe z v m (z) = c r (z) c 0 (z) v b mit c 0 (z) beiwert, berücksichtigt mit c 0 = 1 c r (z) Rauhigkeitsbeiwert (abh. v. Geländekategorie) Allg. Illustration aus Fachliteratur (Quelle : Vortrag Dr.-Ing. Gerhard Scheuermann) 13

14 auf Geländekategorien zur Ermittlung des mittleren Windes Geländekategorie 0 See, Küstengebiete, die der offenen See ausgesetzt sind I Seen oder Gebiete mit niedriger Vegetation und ohne Hindernisse II Seen oder Gebiete mit niedriger Vegetation wie Gras und einzelne Hindernisse (Bäume, Gebäude) mit Abständen von mind. 20-facher Hindernishöhe III Gebiete mit gleichmäßiger Vegetation oder Bebauung oder mit einzelnen Objekten mit Abständen von weniger als der 20-fachen Hindernishöhe (z.b. Dörfer, vorstädtische Bebauung, Waldgebiete) Ö IV Gebiete, in denen mindestens 15% der Oberfläche mit Gebäuden mit einer mittleren Höhe größer als 15m bebaut sind. Geländekategorien 0 und I treten in Österreich nicht auf. Ö Ö 14

15 Geländekategorie Allgemeines auf 0 See, Küstengebiete, die der offenen See ausgesetzt sind I Seen oder Gebiete mit niedriger Vegetation und ohne Hindernisse Geländekategorien 0 und I treten in Österreich nicht auf. II Seen oder Gebiete mit niedriger Vegetation wie Gras und einzelne Hindernisse (Bäume, Gebäude) mit Abständen von mind. 20-facher Hindernishöhe III Gebiete mit gleichmäßiger Vegetation oder Bebauung oder mit einzelnen Objekten mit Abständen von weniger als der 20-fachen Findernishöhe (z.b. Dörfer, vorstädtische Bebauung, Waldgebiete) IV Gebiete, in denen mindestens 15% der Oberfläche mit Gebäuden mit einer mittleren Höhe größer als 15m bebaut sind. Fotos: Prospekt Fa. Alukon Rollläden 15

16 Allgemeines auf ÖNORM B : Turbolenzintensität c r (z) Rauhigkeitsbeiwert ^2 Verhältnis Spitzengeschwindigkeitsdruck / Referenzwert 16

17 auf Spitzengeschwindigkeitsdruck q p (z) 10m mit c e (z) = q p (z) / q b q p 1 = ce b e ρ 2 2 ( z) q = c ( z) v Geländefaktor nach ÖNORM B Tab. 1 b 17

18 auf Bestimmung der Ermittlung des Spitzengeschwindigkeitsdruckes q p (z) Ermittlung der aerodynamischen Beiwerte Ermittlung des Winddruckes auf Oberflächen (Außen oder Innen) Ermittlung der Windkraft F w (Gesamtwindkraft auf Baukörper oder Körperteil) 18

19 Allgemeines auf Parameter Böengeschwindigkeitsdruck q p Basisgeschwindigkeitsdruck v b Bezugshöhe z e Geländekategorie Charakt. Böengeschwindigkeitsdruck q p Turbolenzintensität I v Mittlere Windgeschwindigkeit v m beiwert c 0 (z) Rauhigkeitsbeiwert c r (z) Winddruck z.b. für Verkleidungen, Befestigungen und Bauteile Aerodynamischer Beiwert für den Außendruck c pe Aerodynamischer Beiwert für den Innendruck c pi Aerodynamischer Beiwert für die Nettodruckbelastung Außenwinddruck: we = q p c pe Innenwinddruck: wi = q p c pi Winddruck auf Bauwerke z.b. für Gesamtschnittgrößen im Tragwerk Strukturbeiwert: c s c d Windkraft F w berechnet aus Kraftbeiwerten Windkraft F w berechnet aus Druckbeiwerten Verweis nach ÖNORM EN (2)P Abschnitt 7 Tabelle (1) Abschnitt 7 Abschnitt 7 Abschnitt (1) 5.2 (2) (2) 5.3 (3) 19

20 auf Winddruck auf Oberflächen 20

21 auf z e,i Winddruck auf Oberflächen Positiver Innendruck Bild 5.1 Druck auf Oberfl ächen Anm.: Druck auf eine Oberfläche wird positiv angenommen Außendruck (external): Innendruck (internal): Negativer Innendruck w e = q p (z e ) c pe w i = q p (z i ) c pi Bezugshöhe für Außendruck (e) bzw. Innendruck (i) c pe / c pe aerodynamischer Beiwert für Außendruck bzw. Innendruck 21

22 auf Winddruck auf Oberflächen Die Außendruckbeiwerte werden aufgeteilt in globale Beiwerte und lokale Beiwerte. Die lokalen Beiwerte liefern die Druckbeiwerte für belastete Flächen mit einer Größe von 1m² oder weniger, z.b. für die Bemessung von kleinen Bauteilen oder Befestigungen; die globalen Beiwerte liefern die Druckbeiwerte für belastete Flächen mit einer Größe von mehr als 10m². Nettodruckbeiwerte liefern die resultierende Windeinwirkung auf Bauwerke, Bauteile oder Komponenten pro Flächeneinheit. 22

23 auf Winddruck auf Oberflächen Wie viele Begriffe der Seemannssprache kommt auch Luv aus dem Niederländischen. Mit loefzijde ist die Ruderseite gemeint, weil an dieser Seite eine Art Hilfsruder dafür sorgen musste, dass das Schiff sich nicht in den Wind drehte. Lee kommt ebenfalls aus dem Niederländischen (lijzijde) und bedeutet laue Stelle. (Quelle: WIND Windparallele Wand Windparallele Wand 23

24 auf Ermittlung der Windkraft F w mit Winddrücken und Reibungsbeiwerten F w,e = c s c d w e A ref F w,i = w i A ref F f,e = c fr q p (z e ) A fr Außendruck Innendruck Reibungskraft Mit: c s c d Strukturbeiwert nach Abschnitt 6 c fr Reibungsbeiwert nach Abschnitt 7.5 A ref Bezugsfläche für Baukörper oder Baukörperabschnitt Außenfläche die parallel vom Wind angeströmt wird A fr Positiver Innendruck Bild 5.1 Druck auf Oberfl ächen Anm.: Druck auf eine Oberfläche wird positiv angenommen Negativer Innendruc k F w = F w,e +F w,i +F w,e 24

25 auf Ermittlung der Windkraft F w mit Kraftbeiwerten Kraftbeiwert Kraftbeiwerte geben die Gesamteinwirkung infolge Wind auf Bauwerke, Bauteile oder Komponenten wieder. Sie enthalten auch Reibungseffekte, außer wenn diese besonders ausgeschlossen werden. F w = c s c d c f q p (z e ) A ref oder F w = c s c d c f q p (z e ) A ref Mit: c s c d Strukturbeiwert nach Abschnitt 6 c f Kraftbeiwert für Baukörper oder Baukörperabschnitt Bezugsfläche für Baukörper oder Baukörperabschnitt A ref 25

26 Strukturbeiwert c s c d Allgemeines auf Ermittlung des Strukturbeiwertes c s c d Bei Gebäuden mit einer Höhe von h<15 m, gilt c s c d = 1 Bei Fassaden und Dachelementen mit einer Eigenfrequenz f > 5 Hz gilt c s c d = 1 Anm. z.b. i. A. Glasplatten unter 3m Spannweite Bei Gebäuden in Skelettbauweise mit aussteifenden Wänden, die niedriger als 100m sind und deren Höhe kleiner als das 4-fache der Gebäudetiefe ist, gilt c s c d = 1 Bei Schornsteinen mit kreisförmigen Querschnitt und einer Höhe < 60 m und h < 6,5facher Durchmesser, gilt c s c d = 1 Außerhalb dieser Anwendungsgrenzen ausführliches Verfahren nach 6.3 Für gilt Abschnitt 8 26

27 Strukturbeiwert c s c d auf Ermittlung des a) Vertikal ausgerichtete Bauwerke wie Geschossbauten b) Horizontal ausgerichtete Baukörper wie Träger c) Punktförmig wirkende Baukörper wie Anzeigetafeln 27

28 auf Bestimmung der aerodynamischen Beiwerte Druckbeiwerte werden angegeben für Baukörper bzw. Kreiszylinder als Innen- und Außendruckbeiwerte Gesamtdruckbeiwerte werden angegeben für freistehende Dächer, freistehende Wände, Brüstungen und Zäune Reibungsbeiwerte werden angegeben für Wände und Oberflächen Kraftbeiwerte werden angegeben für Anzeigetafeln, Bauteile mit rechteckigem, scharfkantigem oder regelmäßigem polygonalem Querschnitt, Kreiszylinder und Kugeln, Fachwerke, Gerüste und Flaggen 28

29 auf Lasteinflußflächenabhängige c pe Werte Anm.: Bild aus DIN (gleichwertig mit EC Bild) 29

30 auf Vertikale Wände von Gebäuden mit rechteckigem Grundriss Vertikales Winddruckprofil Bild 7.4 Bezugshöhe z 0 in Abhängigkeit von h und b und Winddruckverteilung 30

31 auf Vertikale Wände von Gebäuden mit rechteckigem Grundriss Einteilung der Wandflächen bei vertikalen Wänden = abhängig von der Gebäudeform Anm.: Bild aus DIN Ansicht e>5d ist klarer dargestellt als im EC Bild) 31

32 auf Vertikale Wände von Gebäuden mit rechteckigem Grundriss von der Geometrie abhängige Außendruckbeiwerte Es gilt Tab. 2 nach ÖNORM B

33 auf Flachdächer Einteilung der Dachfläche bei Flachdächern = abhängig von der Gebäudeform Außendruckbeiwerte nach Tab. 7.2 ÖNORM EN (keine nationalen Abänderungen) Anm.: Bild aus DIN (gleichwertig mit EC Bild) 33

34 auf Pultdächer Sattel- und Trogdächer Anm.: Bilder aus DIN (gleichwertig mit EC Bilder) 34

35 auf Neigungswinkel Bereich Anströmrichtung Außendruckbeiwerte für Pultdächer Bereich Anströmrichtung 35

36 auf Walmdächer Sheddächer Anm.: Bild aus DIN (gleichwertig mit EC Bild) 36

37 auf Gekrümmte Dächer und Kuppeln (Vaulted roofs and domes) Außendruckbeiwerte: Es geltentab. 5 bzw. Tab. 6 nach ÖNORM B

38 auf Innendruck Positiver Innendruck Negativer Innendruck Der Innendruckbeiwert c pi ist von der Größe und der Verteilung der Öffnungen in der Gebäudehülle abhängig. Beträgt an mindestens 2 Seiten eines Gebäude (Fassade oder Dach) die Gesamtfläche der Öffnungen einer jeden Seite mehr als 30%, so gelten die beiden Seiten als gänzlich offene Seiten (freistehende Dächer & Wände) In best. Fällen ist die Bemessungssituation mit geöffneten Fenstern und Türen als außergewöhnlicher Lastfall zu sehen 38

39 auf Innendruck Bei Gebäuden mit einer dominanten Fläche bzgl. Öffnungen, ist der Innendruck vom Außendruck abhängig. Dominante Fläche = Gesamtfläche dieser Seite ist mind. doppelt so groß wie Summe aller Öffnungen in den restlichen Seitenflächen Bei Gebäuden mit einer dominanten Fläche reichen die Innendruckwerte von c pi = 0,75 c pe bis zu 0,90 c pe Bei Gebäuden ohne eine dominante Fläche gelten flächenparameterabhängige Innendruckwerte Bei geschlossenen Wohn- und Bürogebäuden mit Türen, Toren und Fenstern gilt c pi = +0,20 bzw. c pi = -0,30 39

40 auf Kraftbeiwerte für freistehende Dächer Leeres, freistehendes Dach (f =0) Bild 7.15 Umströmung freistehender Dächer Durch Lagergut leeseitig versperrtes Dach (f =1) Versperrunggrad f : Verhältnis der versperrten Fläche zur Gesamtquerschnittsfläche unterhalb des Daches 40

41 auf Kraftbeiwerte für freistehende Pultdächer Lage der resultierenden Windkraft bei freistehenden Pultdächern 41

42 auf c f für Vordächer Nach ÖNORM B

43 auf Freistehende Wände, Brüstungen, Zäune und Anzeigetafeln 43

44 auf Freistehende Wände, Brüstungen, Zäune und Anzeigetafeln Abschattungsfaktoren für Wände und Zäune Anzeigetafeln: c f = 1,80 & horizontaler Ausmitte Bei geringem Bodenabstand Behandlung als freistehende Wand 44

45 auf Reibungsbeiwerte Bild 7.22 Bezugsflächen für Reibung Bezugsflächen A fr sind auf der windparallelen Seite ab l = 2b oder 4h anzusetzen (kleinerer Wert) Reibungsbeiwerte 45

46 auf Kraftbeiwerte für Bauteile mit rechteckigem Querschnitt c f = c f,0 ψ r ψ λ Abminderungsfaktor ψ r für quadratische Bauteile mit abgerundeten Ecken Kraftbeiwerte für Bauteile mit kantigem Querschnitt und Bauteile mit regelmäßigem polygonalem Querschnitt 46

47 auf Kreiszylinder Außendruckbeiwerte Druckverteilung über einen unendlich schlanken, zylindrischen Querschnitt 47

48 auf Kreiszylinder Kraftbeiwert c f c f = c f,0 ψ λ ψ λ = Abminderungsfaktor zur Berücksichtigung der Schlankheit 48

49 auf Kraftbeiwerte für Kugeln Kugel nahe einer ebenen Oberfl äche Vertikaler Kraftbeiwert Kraftbeiwert einer Kugel in Windrichtung (abhängig von der Reynoldszahl Re und der bezogenen Rauhigkeit k/b) 49

50 auf Fachwerke, Gitter und Gerüste c f = c f,0 ψ λ 50

51 auf Fachwerke, Gitter und Gerüste c f = c f,0 ψ λ 51

52 auf Fachwerke, Gitter und Gerüste 52

53 auf Flaggen 53

54 auf Effektive Schlankheit λ und Abminderungsfaktor ψ λ Es gilt Tab. 7 und Bild 3 nach ÖNORM B ϕ = A/A c 54

55 auf auf Siehe Vortrag für 55

56 auf Geländekategorien nach Anhang A.1 (informativ) Geländekategorien 0 und I tretten in Österreich nicht auf. 56

57 auf Einfluß der Geländerauhigkeit auf die Windgeschwindigkeit 57

58 auf Anhang A.2 Übergänge zwischen den Rauhigkeitskategorien [wird in Österreich nicht übernommen] Anhang A.3 Numerische Berechnung der beiwerte [wird in Österreich nicht übernommen] 58

59 auf Anhang A.4:Einfluß eines höheren Nachbargebäudes Anhang A.5: Versatzhöhe 59

60 Strukturbeiwertes c s c d Allgemeines auf Anm.: in der DIN : wird der Strukturbeiwert c s c d als Böenreaktionsfaktor G bezeichnet. Spectrum of the response Auszug aus DIN :

61 Strukturbeiwertes c s c d auf Anhang B: Berechnungsverfahren 1 zur Strukturbeiwertes c s c d (normativ in Ö) c c s d 1+ 2 kp I v = 1+ 7 ( zs ) I ( z ) v s B R 1+ 7 I v( zs ) cs = 1+ 7 Iv ( z ) s B 2 c d 1+ 2 k p Iv = 1+ 7 I 2 ( zs ) B 2 ( z ) B v s + R 61 2

62 Strukturbeiwertes c s c d Allgemeines auf Anhang B: Berechnungsverfahren 2 zur Bestimmung des Strukturbeiwertes c s c d Verfahren 2 wird in Österreich nicht übernommen und ist somit in Ö nicht relevant. 62

63 Strukturbeiwertes c s c d Anhang D: c s c d Werte für unterschiedliche Gebäudetypen Mehrstöckige Gebäude in Stahlbauweise Mehrstöckige Gebäude in Massivbauweise 63

64 Wirbeleregte Querschwingungen (Anhang E.1) auf Wirbeleregte Querschwingungen treten auf, wenn sich Wirbel alternierend von gegenüberliegenden Seiten einer Bauwerksstruktur ablösen. Hierdurch enststeht eine alternierende Belastung quer zum Wind. Das Bauwerk kann zu Schwingungen angeregt werden, wenn die Frequenz der Wirbelablösung gleich der Bauwerkseigenfrequenz ist. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn die Windgeschwindigkeit der kritischen Windgeschwindigkeit (lt. Anhang E.1.3.1) entspricht. 64

65 Allgemeines auf Galloping (Anhang E.2) Galloping ist eine selbsterregte Schwingung eines elastischen Bauwerkes oder Bauteils in einer Biegeform normal zum Wind. Nicht kreisförmige Querschnitte einschl. I-, U- L- und T-förmige Querschnitte können durch Galloping gefährdet sein. Gekoppelte bzw. nebeneinanderstehende Zylinder sind jedoch auch Galloping gefährdet. Eisansatz kann ebenfalls dazu führen (Querschnittsänderung). Galloping Schwingungen beginnen bei einer bestimmten Einsetzgeschwindigkeit v CG. Die Amplituden wachsen danach mit zunehmender Windgeschwindigkeit schnell an. 65

66 Allgemeines auf Kraftwerk Ferrybridge, GB, am 5. Nov. 1965: Einsturz von 3 Schalenkühltürmen aus Stahlbeton 66

67 auf Allgemeines Dynamische Bauwerkseigenschaften werden beschrieben durch: Eigenfrequenzen Modalformen Äquivalente Massen Logarithmische Dämpfungsdekremente 67

68 Dynamic characteristics of structures auf Grundeigenfrequenz vereinfachte Formel n 1 = 1 2 π 46 n 1 = [ Hz] h g x 1 Grundeigenfrequenz für mehrstöckige Gebäude mit einer Höhe über 50m 68

69 Dynamic characteristics of structures auf Logarithmisches Dämpfungsdekrement δ = δ s + δ a + δ d δ s δ a δ d log. Dekrement der Strukturdämpfung log. Dekrement der aerodyn. Dämpfung für die Grundeigenform log. Dekrement infolge besonderer Maßnahmen (z.b. Schwingungsdämpfer) 69

70 Allgemeines auf Werte für Kärnten 70

71 auf Windexponierte Lagen 71

72 72

73 WINDLASTEN (ÖNORM B ; ) Basiswindgeschwindigkeit v b,0 [m/s] Basisgeschwindigkeitsdruck q b,0 [kn/m²] Spittal/Drau 18,0 m/s 0,20 kn/m² 556 m ü. A. Feldkirchen 17,6 m/s 0,19 kn/m² 556 m ü. A. St. Veit/Glan 17,6 m/s 0,19 kn/m² 476 m ü. A. Wolfsberg 18,0 m/s 0,20 kn/m² 460 m ü. A. Hermagor 18,0 m/s 0,20 kn/m² 603 m ü. A. Villach 17,6 m/s 0,19 kn/m² 535 m ü. A. Klagenfurt 17,6m/s 0,19 kn/m² 448 m ü. A. Völkermarkt 18,0 m/s 0,20 kn/m² 461 m ü. A. 73