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windlast abschattung lamellenfassade 22 Mai 2023 11:42 #79023

  • statik_xx
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grüß euch kollegen.
bitte um kurze unterstützung.

gegeben ist eine lamellenfassade aus holz (querschnitt b=8/h=32cm BSH Lärche...die 32cm sind rechtwinkelig zur gebäudewand gemessen) welche über eine höhe (länge) von max. 14m vor die gebäudewand gesetzt werden sollen. der abstand der lamellen zum "boden" ist mit 30cm geplant, der abstand von den lamellen zur gebäudewand ca. 60cm (distanzierung mittels StahlUK). die lamellen weisen einen lichten gegenseitigen abstand von 36cm (in gebäudewandrichtung gemessen) auf, wobei auf einer wand bis zu 140stk lamellen platziert werden.

ich habe die windlasten nun gemäß 1991-1-4  für "7.6 Kraftbeiwerte für Bauteile mit rechteckigem Querschnitt" bestimmt. Für die windlast auf die 32cm breite kommen cf-werte >2,0 raus. (mir gehts dabei immer um die windlast auf die 32cm breite=ungünstigster fall)
die erste lamelle bekommt die volle windlast ab (habe konservativ auch noch einen "eismantel" dazugezählt, cscd=1,0 aufgrund der eigenfrequenzberechnung)...

wie siehts mit den dahinterliegenden lamellen aus? abschattungseffekte?
-> ansatz nach schneider bautabellen (aus DIN 1055-4)...Abminderung der Windkräfte auf hintereinanderliegende gleiche Stäbe,
Tafeln oder Fachwerke: DIN EN 1 991- 1-4 enthält hierzu keine Angaben, daher wird die Anwendung der Regelungen nach DIN
1055-4 (Ausg. 2005-03) empfohlen. Die gesamte Windkraft, die auf hintereinanderliegende Baukörper wirkt, ist geringer als die Summe der Einzelkräfte. Die Abminderung der Gesamtkraft wird erfasst, indem die Bezugsfläche A vermindert wird. ...da bei mir x/h=0,36m/14m=0,026 ist und phi=1,0  kann hier kein sinnvoller eta-faktor abgelesen werden. (verfahren gilt  für Queranströmung und eine Schräganströmung bis 5°.)
-> ansatz aus ÖNB 1991-1-4 "9.10.1.1 Mehrere hintereinanderliegende Träger" (dies gilt dann aber eigentlich für fachwerke, gitter und gerüste..aus der überschrift): Für den zweiten Träger und die folgenden, soweit sie, von der Windrichtung aus gesehen, vom
ersten verdeckt sind, ist die Berechnung wie für den Einzelträger durchzuführen. Die so ermittelten
Werte dürfen aber für den zweiten und alle folgenden Träger mit dem Faktor eta multipliziert werden. bei e/h=0,36/0,32=1,125  und epsilon > 0,6 mit phi=1,0 ergibt sich eine abminderung für die dahinterliegenden träger von "0,21" (wobei hier keine angaben über schräganströmungen gemacht werden)
-> eine abschattung wie eine freistehende wand ist aus meiner sicht nicht zielführend da die cf-grundwerte mit  kapitel 7.6 (bauteile mit rechteckigem querschnitt) ermittelt wurden und durch den abstand zum boden ja keine freistehende wand im eigentlichen sinn vorliegt. auch wäre bei der abschattung der hintereinanderliegenden "wände" bei jedem profil die volle windlast (wie beim ersten profil) anzsuetzen weil die Endbereiche der abgeschatteten Wand auf einer Länge, die gleich der Höhe h (hier 14m) ist, für die volle Windbelastung ohne Abschattungsfaktor nachzuweisen wäre. (aus meiner sicht hier nicht zielführend)
-> ansatz nach 1055-4,  1986, Tab 2 (etwas weit hergeholt aber immerhin eine schräganströmung dabei)...gilt zwar nur für "quadratische baukörper" aber hier wird (für die schräganströmung 45°) ein cf=wert von cfx=cfv=0,80 ausgewiesen. wenn die anströmung direkt auf die 36cm einen cf-wert von ca. 2,1 ergibt würde dies eine "abschattung" von 0,8/2,1=0,38 bedeuten...? 
-> habt ihr andere ansätze???

weiters:
lamellenfassdae - windoptimierungsmöglichkeiten:
-> Faktor K,Fi=0,90 (Da CC1-Tragwerk)?
-> Anwendung von c,prob da Nutzungsdauer 25 Jahre? (austauschbare Tragwerke)

lieben dank vorab für dir rückmeldungen.

 

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Letzte Änderung: von statik_xx.

windlast abschattung lamellenfassade 22 Mai 2023 23:26 #79032

Hallo statik_xx,

eine wirklich starke Frage, die du hier eingereicht hast. Da wir bei Dlubal erst vor kurzem einen Kunden auf der BAU 2023 mit einer ähnlichen Herausforderung am Stand hatten, helfe ich dir hier gerne weiter.

Für solche Berechnungen kannst du das Programm RWIND benutzen. Dabei werden die Winddrücke und -söge mit dem Abschattungseffekt in einem digitalem Windkanal automatisch berücksichtigt. Das spart dir eine Menge Zeit und du bekommst darüber hinaus ein gutes Gefühl für die Verteilung der Strömungen. 

Wenn sich das für dich interessant anhört, dann ruf mich gerne an: +49 9673 92030

Mehr Infos über RWIND findest du hier: www.dlubal.com/de/produkte/eigenstaendige-statiksoftware/rwind

P.S.: Viel Erfolg! Ich freue mich auf deinen Anruf.


Beste Grüße
Daniel Dlubal
COO | Dlubal Software 

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windlast abschattung lamellenfassade 14 Jun 2023 13:37 #79205

Hi statik.xx,
die Lamellen "gedanklich" drehen: x/h = 36/32 < 5 => Abschattungsfaktor 0,3 * cp
Die Randlamelle cp=1,5 mit den folgenden etwa 1 bis 5 Lamellen (je nach Ausnutzung) koppeln für eine Zusammentragwirkung.

Wenn die Fa. Dlubal das als Beispiele einmal mit RWind rechnen könnte, dann würden mich die Ergebnisse doch sehr interessieren.

Grüße

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windlast abschattung lamellenfassade 15 Jun 2023 13:03 #79222

...
Wenn die Fa. Dlubal das als Beispiele einmal mit RWind rechnen könnte, dann würden mich die Ergebnisse doch sehr interessieren.
@statik_xx Kannst du bitte mal eine Skizze posten. Dann würde ich das tatsächlich mal von einem Kollegen durchrechnen lassen und die Ergebnisse hier posten.

Viele Grüße
Frank Faulstich (Dlubal Software GmbH)
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