Austrian Standards Institute (Hrsg.) | Eurocode 1 – Praxisbeispiele für Windlasten
In Österreich sind für die Berechnung von Einwirkungen auf Tragwerke die Normen der Reihe ÖNORM EN 1991 (Eurocode 1) alleiniger Stand der Technik. Die Berechnungs- und Konstruktionsnormen von Windlasten auf Tragwerke sind in Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten geregelt. In diesem Handbuch werden zur Erleichterung der Anwendung des Eurocode 1, Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten praxisorientierte Beispiele präsentiert: vier Berechnungsbeispiele (niedriges Gebäude mit Satteldach, Satteldach mit Gaupe, Halle mit Flachdach und Perrondach) decken die Berechnung der statischen Windkräfte ab, zwei weitere Praxisbeispiele (Hochhaus und Stahlrauchfang) die Berechnung der dynamischen Windkräfte. Durch Darstellung der einzelnen Arbeitsschritte in den Rechenbeispielen kann der Anwender die praktische Anwendung der Eurocodes für Windlasten auf Basis von ÖNORM EN 1991-1-4 und ÖNORM B 1991-1-4 einfach nachvollziehen. Somit steht den Praktikern ein nützliches Hilfsmittel auf aktuellem Stand der anzuwendenden Normen für die tägliche Berechnungsarbeit zur Verfügung.
Austrian Standards Institute (Hrsg.)
Eurocode 1 – Praxisbeispiele für Windlasten Berechnung der Einwirkungen auf Gebäude zufolge von statischen und dynamischen Windkräften
ISBN 978-3-85402-274-9
www.as-plus.at/publishing
1. Auflage 2013
Eurocode 1 – Praxisbeispiele für Windlasten Berechnung der Einwirkungen auf Gebäude zufolge von statischen und dynamischen Windkräften
Herausgegeben vom Austrian Standards Institute
1. Auflage 2013
Der Herausgeber: Austrian Standards Institute, das Österreichische Normungsinstitut tritt seit 2009 unter diesem Namen auf. Wien.
Impressum ISBN 978-3-85402-274-9 (e-Book PDF) 1. Auflage 2013, Stand 2013-05-01 Auch als Buch verfügbar: ISBN 978-3-85402-273-2 Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck oder Vervielfältigung, Aufnahme auf oder in sonstige Medien oder Datenträger, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, sind nur mit ausdrücklicher Zustimmung der Austrian Standards plus GmbH gestattet. Alle Angaben in diesem Fachbuch erfolgen trotz sorgfältiger Bearbeitung ohne Gewähr und eine Haftung des Herausgebers oder des Verlages ist ausgeschlossen. © Austrian Standards plus GmbH, Wien 2013 Austrian Standards plus Publishing 1020 Wien, Heinestraße 38 Tel.: +43 1 213 00-444 Fax: +43 1 213 00-818 E-Mail:
[email protected] Web: www.as-plus.at/publishing Lektorat und Projektbetreuung: Gertraud Reznicek Cover-Fotocredit: © iStockphoto.com/caitlin_w Druck: digitaldruck.at, 2544 Leobersdorf
Inhalt
,QKDOW Vorwort ............................................................................................................................................................... 1 Praxisbeispiel – Niedriges Gebäude mit Satteldach ......................................................................... 7 1.1 Allgemeine Angaben ............................................................................................................................. 7 1.2 Berechnung ........................................................................................................................................... 8 2 Praxisbeispiel – Gebäude mit Satteldach und Gaupe ..................................................................... 25 2.1 Allgemeine Angaben ........................................................................................................................... 25 2.2 Berechnung ......................................................................................................................................... 26 3 Praxisbeispiel – Halle mit Flachdach ................................................................................................ 33 3.1 Allgemeine Angaben ........................................................................................................................... 33 3.2 Berechnung ......................................................................................................................................... 34 4 Praxisbeispiel – Freistehendes Dach (Perrondach) ........................................................................ 49 4.1 Allgemeine Angaben ........................................................................................................................... 49 4.2 Windeinwirkungen .............................................................................................................................. 51 4.3 Belastungen der Dachflächen............................................................................................................ 52 4.4 Windbelastung der Stützen und Binder ............................................................................................ 58 5 Praxisbeispiel – Hochhaus mit h = 120 m ......................................................................................... 65 5.1 Allgemeine Angaben ........................................................................................................................... 65 5.2 Windkräfte ............................................................................................................................................ 66 6 Praxisbeispiel – Stahlschornstein ..................................................................................................... 71 6.1 Allgemeine Angaben ........................................................................................................................... 71 6.2 Windkräfte ............................................................................................................................................ 73 6.3 Wirbelerregte Querschwingungen .................................................................................................... 80 Literaturhinweise ............................................................................................................................................. 85
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Vorwort
Vorwort Berechnungsbeispiele zu den Einwirkung von Wind auf Tragwerke wurden bereits ab 1980 (damals noch als Beiblätter zu ÖNORM B 4014-1 Belastungsannahmen im Bauwesen – Statische Windwirkungen und ÖNORM B 4014-2 Belastungsannahmen im Bauwesen – Dynamische Windwirkungen) erstmalig veröffentlicht und seither laufend erweitert und verbessert. Seit 2009 sind in Österreich für die Berechnung von Einwirkungen auf Tragwerke die Normen der Reihe ÖNORM EN 1991 (Eurocode 1) alleiniger Stand der Technik. Die Berechnungs- und Konstruktionsnormen von Windlasten auf Tragwerke sind in Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten geregelt. Die bisher als Beiblatt zur ÖNORM B 1991-1-4 veröffentlichten Beispiele werden nun in diesem Praxishandbuch zusammengefasst. ÖNORM EN 1991-1-4 liefert Regeln zur Bestimmung der Einwirkungen aus natürlichem Wind auf für die Bemessung von Gebäuden und ingenieurtechnischen Anlagen betrachteten Lasteinzugsflächen. Neben den allgemeinen Festlegungen sind in ÖNORM B 1991-1-4 die national festzulegenden Parameter geregelt. Das vorliegende Praxishandbuch wurde zusammengestellt, um die Berechnung der Einwirkungen auf Gebäude zufolge von statischen und dynamischen Windkräften gemäß Eurocode 1 in der Praxis zu erleichtern. Die diesbezüglichen Festlegungen sind in den folgenden ÖNORMEN enthalten: ÖNORM EN 1991-1-4, Eurocode 1 – Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten (Ausgabe: 2011-05-15) ÖNORM B 1991-1-4, Eurocode 1 – Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten – Nationale Festlegungen zu ÖNORM EN 1991-1-4 und nationale Ergänzungen (Ausgabe: 2013-05-01) Die Berechnung der Einwirkungen zufolge statischer Windkräfte wird durch vier Berechnungsbeispiele (niedriges Gebäude mit Satteldach, Satteldach mit Gaupe, Halle mit Flachdach und Perrondach) abgedeckt, zwei weitere Beispiele (Hochhaus und Stahlrauchfang) beschreiben die Berechnung zufolge dynamischer Windkräfte. Neben der Erleichterung der praktischen Anwendung der Eurocodes für Windlasten durch Darstellung der einzelnen Arbeitsschritte kann der Anwender die Ergebnisse einfach nachvollziehen. Die Beispiele wurden von folgenden Mitarbeitern des Komitees 176 „Belastungsannahmen im Bauwesen“ zusammengestellt: –
ao. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Wilfried Braumüller, Wien
–
Hon.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Hans Hartl, Wien
–
Univ.-Prof. Mag. rer. nat. Dipl.-Ing. Dr. techn. Günter Ramberger, Wien
–
Em. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Helmut Sockel, Wien
Wir danken den Autoren der Praxisbeispiele besonders für Ihre Bemühungen bei der Erarbeitung der Beispiele. Die vorliegende Ausgabe ersetzt die als ÖNORM B 1991-1-4 Beiblatt 1:2009-04 veröffentlichte Ausgabe und erscheint als Fachpublikation im Verlag Austrian Standards plus Publishing. Bei der Neuausgabe wurden Korrekturen in den Berechnungsbeispielen sowie eines neues Beispiel 2 eingearbeitet.
Wien, im Mai 2013
Dipl.-Ing. Karl Stumwöhrer Teamleiter Bautechnik, Bauprodukte und Infrastruktur Austrian Standards Institute
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Niedriges Gebäude mit Satteldach
1
Praxisbeispiel – Niedriges Gebäude mit Satteldach
1.1
Allgemeine Angaben
1.1.1
Geometrie
Die Geometrie des Gebäudes ist in Bild 1 dargestellt.
Bild 1 ― Geometrie (Maße in m) 1.1.2
Standort
Als Standort wird Stockerau mit einer Seehöhe von 167 m gewählt. Der Bauplatz kann der Geländekategorie II gemäß ÖNORM EN 1991-1-4:2011, Tabelle 4.1 bzw. Anhang A.1 zugeordnet werden. Gemäß ÖNORM B 1991-1-4:2013, Anhang A ergibt sich: –
Basiswindgeschwindigkeit:
vb, o 25,4 m/s
–
Basisgeschwindigkeitsdruck:
qb, o 0,4 kN/m2
1.1.3
Bezugshöhe z e
Gemäß ÖNORM EN 1991-1-4:2011, Bild 7.4 ergibt sich:
h b , daraus folgt:
ze h 6,0 m zmin 5,0 m
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