Vor Baubeginn müssen verschiedene bauliche Aspekte berücksichtigt werden. Ein entscheidender Faktor ist beispielsweise die Windlast, die von bestimmten Faktoren wie der Tragkonstruktion oder der Fassadenverkleidung abhängt.
Was ist Wind??
Wind ist die Bewegung von Luft in der Atmosphäre, insbesondere in der Troposphäre, die durch natürliche Ursachen hervorgerufen wird.
Bei der Konstruktion wird Wind als zufällige Einwirkung betrachtet, wenn man die Lastkombinationen betrachtet, in die er eingreift, und die Lastfaktoren, die zu berücksichtigen sind.
Wenn man kein Bauexperte ist, fragt man sich natürlich, warum Wind Gebäude beeinflussen kann. Im Kontext von Bauprojekten beziehen sich Ingenieure jedoch auf die Kräfte, die durch die kinetische Energie einer sich bewegenden Luftmasse entstehen und die direkt auf die Gebäudestruktur, die Bauteile und die Fassadenverkleidung einwirken.
Was ist eine Struktur?
Alle Bauwerke sind so konstruiert, dass sie ihrem Eigengewicht, äußeren Kräften und den funktionalen Anforderungen, für die sie konzipiert wurden, standhalten. Zu diesen Kräften gehören unter anderem Momente und thermische Belastungen. Das bezeichnen wir als Bauwerk.
Daher besitzt jede Struktur eine negative oder nullfache Anzahl an Freiheitsgraden, sodass die einzigen Verschiebungen, die sie beeinflussen können, das Ergebnis innerer Verformungen sind.
Wie wirkt sich Wind auf Bauwerke aus?
Um Verformungen an Gebäudestrukturen zu vermeiden, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Dazu gehört der Winddruck. Dieser ist proportional zum Quadrat der Windgeschwindigkeit, insbesondere an exponierten Flächen.
Da die Windgeschwindigkeit variabel ist, nimmt ein Gebäude bei konstanter Geschwindigkeit eine verformte Position ein und vibriert aufgrund von Turbulenzen aus dieser Position heraus. Um dies zu verstehen, ist ein analytisches Verfahren erforderlich, das die Auswirkungen der Windkraft bewertet. Tatsächlich kann argumentiert werden, dass Windkräfte ein entscheidender Faktor bei der Konstruktion sein können.
Was sind Windlasten?
Windlasten sind die Kräfte, die durch die kinetische Energie einer sich bewegenden Luftmasse entstehen, unabhängig davon, ob diese aus einer horizontalen Richtung kommt. Daher müssen Bauwerke, Bauteile und Fassadenverkleidungen so ausgelegt sein, dass sie windbedingtem Gleiten, Abheben oder Umkippen standhalten.
Die Analyse von Windlasten hängt von der Lage, Höhe, exponierten Fläche und Position des Bauwerks ab. Beispielsweise behält der Wind in offenem Gelände mit sehr niedriger Vegetation selbst in Bodennähe eine sehr hohe Geschwindigkeit bei, während die Windgeschwindigkeit in Städten mit hohen Gebäuden rasch abnimmt.
Daraus lässt sich schließen, dass die Luft, wenn ihr freier Strom durch ein festes Objekt behindert wird, einen Umweg nehmen muss, um dieses Objekt zu umströmen. Dadurch entsteht Druck auf das Objekt.
Welche Art von Druck übt der Wind auf ein Gebäude aus?
Der Winddruck ist ein Mindestwert, der aus der kritischen Windgeschwindigkeit abgeleitet und anhand verschiedener Koeffizienten berechnet wird. Dabei werden beispielsweise die Höhe des Gebäudes, Windböen, Geometrie und Ausrichtung des Bauwerks berücksichtigt.
Daher kann Wind auf Dachflächen mit einer Neigung von mehr als 30° einen positiven Druck in senkrechter, horizontaler Richtung ausüben. Ebenso kann er auf windabgewandten und windzugewandten Flächen mit einer Neigung von weniger als 30° einen negativen Druck ausüben.
Alle komplexen, flexiblen und ungewöhnlichen Konstruktionen müssen verschiedenen Tests und Untersuchungen unterzogen werden, um ihr Verhalten unter Druckbelastung zu ermitteln. Diese Tests sind für eine sichere Bauausführung unerlässlich.
Da der Bau von Gebäuden ein komplexer Vorgang ist, benötigen sie die Unterstützung von Experten für Fundamente und Tiefbauarbeiten wie Lagerhallen, Schiffe oder Bauprojekte.
Quelle: https://meprosaconstrucciones.mx/wp-content/uploads/2017/12/meprosa-c-1.png
