Da Windlasten, insbesondere im Falle von fliegenden Bauten, eine zentrale Rolle bei der Bemessung spielen, ist es für weltweit agierende Ingenieure wichtig ein Gespür für Unterschiede und Gemeinsamkeiten der international verwendeten Regelwerke zu entwickeln. Die Idee dieser Arbeit entstand während der Arbeit in der Statica GmbH und bezieht sich deshalb stark auf die praktische Ausführung. Sie gibt einen Überblick der aktuellen Regelwerke aus Deutschland, Australien, Japan und den Vereinigten Staaten Amerikas. Im Fokus stehen dabei die anzusetzenden Windlasten und wie diese in Bezug auf fliegende Bauten, abgemindert werden können. Untersucht wird, woher die Streuung der anzusetzenden Windlasten im internationalen Vergleich kommt. Dabei spielen Faktoren wie die Rauigkeit der Geländeoberfläche eine Rolle. Die Windgeschwindigkeit nimmt infolge dieser zum Boden hin parabelförmig ab. Die Gradientengeschwindigkeit v G , die sich auf Grund des Luftdruckunterschiedes, der Corioliskraft und Zentrifugalkraft ergibt, wird in Abhängigkeit von der Bodenrauigkeit in unterschiedlichen Höhen erreicht. Dieser Faktor stellt nur einen von mehreren, der je nach Norm unterschiedlich berücksichtigt wird. Ein Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Validierung, der von der Statica GmbH verwendeten Berechnungsmethodik. Dazu wurden Windlasten auf einen fiktiven Fachwerkturm angesetzt. Im ersten Schritt wurden die Auflagerreaktionen per Handrechnung, nach den Regeln der DIN 1991-1-4 für Fachwerke ermittelt. Die Vergleichswerte werden, durch die die Eingabe des Tragwerks in R-STAB generiert. Der wesentliche Unterschied zum Handrechenverfahren, liegt bei Ermittlung der statischen Ersatzlast. Diese erlaubt es die Windbelastung in Abhängigkeit von der Völligkeit des Fachwerks zu ermitteln. Des Weiteren spielen Faktoren wie der Kraftbeiwert für Fachwerke, sowie die effektive Schlankheit der Struktur eine maßgebende Rolle. Um innerhalb kurzer Zeit Datenbanken zu generieren, wird im Zuge dieser Arbeit ein Excel- Tool erstellt. Damit lassen sich die anzusetzenden Winddrücke aller vorgestellter Normen, bis 50m Höhe, berechnen. Veränderbare Variablen stellen Faktoren wie Geländekategorie, Basisgeschwindigkeit und Expositionsfaktor da. Anand der ermittelten Staudrücke wird ein Vergleich angestellt, um die Abweichungen aufzuzeigen. Der theoretische Teil beschäftigt sich mit der Harmonisierung bzw. einem Ansatz, der darauf abzielt, die unterschiedlichen Normen sinnvoll vergleichbar zu machen. Im Zuge dessen werden die Lösungsansätze von Yao Junge aus dem Artikel „Comparison and harmonization of building wind loading codes among the Asia- Pacific Economies“, sowie der von James D. Holmes aus „Wind Loading of Structures“ vorgestellt. Beide sind überaus interessant, jedoch sehr komplex und erfordern eine intensive Auseinandersetzung mit der Thematik. Letzten Endes führte dies zur Entwicklung eines Harmonisierungsansatzes, der eine Kombination aus Umrechnungsfaktoren, sowie Ideen von James D. Holmes beinhaltet. Zusammenfassend lässt sich, in Bezug auf die Harmonisierung sagen, dass die internationale Vergleichbarkeit von Windlasten durchaus problematisch ist und einen Themenblock unerwarteter Komplexität darstellt. Die Arbeit bietet für dieses Problem einen Lösungsvorschlag und zeigt zusätzlich auf welche Faktoren sinnvollerweise zu harmonisieren sind und in welchen Bereichen weitere Forschung möglich ist.     «

Da Windlasten, insbesondere im Falle von fliegenden Bauten, eine zentrale Rolle bei der Bemessung spielen, ist es für weltweit agierende Ingenieure wichtig ein Gespür für Unterschiede und Gemeinsamkeiten der international verwendeten Regelwerke zu entwickeln. Die Idee dieser Arbeit entstand während der Arbeit in der Statica GmbH und bezieht sich deshalb stark auf die praktische Ausführung. Sie gibt einen Überblick der aktuellen Regelwerke aus Deutschland, Australien, Japan und den Vereinigt...     »

Since wind loads, especially in the case of temporary constructions, play a central role in dimensioning, it is important for global engineers to develop a sense of the differences and similarities of the internationally used regulations. The idea of this work originated during the work in the Statica GmbH and refers therefore strongly to the practical execution. It gives an overview of the current regulations from Germany, Australia, Japan and the United States of America. The focus here is on the wind loads to be applied and how these can be reduced in relation to temporary structures. It is examined, where the dispersion of the applied wind loads in the international comparison comes from. Factors such as the roughness of the terrain surface play a role here. The wind speed decreases as a result of this parabolic to the ground. The gradient velocity v G , which results from the difference in air pressure, the Coriolis force and centrifugal force, is achieved at different heights, depending on the roughness of the ground. This factor represents only one of several, which is considered differently depending on the standard. Part of the work deals with validation, the calculation methodology used by Statica GmbH. For this purpose, wind loads were set on a fictitious truss tower. In the first step, the support reactions were determined by hand calculation, according to the rules of DIN 1991-1-4 for trusses. The comparison values are generated by which the input of the structure in R-STAB. The main difference to the manual calculation method lies in determining the static equivalent load. This allows the wind load to be determined as a function of the fullness of the truss. Furthermore, factors such as the force factor for truss structures and the effective slimming structure play a decisive role. In order to generate databases within a short time, an Excel tool is created in the course of this work. Thus, the applied wind pressures of all presented standards, up to 50m height, can be calculated. Variable values represent factors such as terrain category, base speed and exposure factor. A comparison is made based on the determined wind pressures in order to show the deviations. The theoretical part deals with the harmonization or an approach aiming to meaningfully compare the different standards. In the course of this, the solutions proposed by Yao Junge from the article "Comparison and harmonization of building wind loading codes among the Asia-Pacific Economies", as well as those by James D. Holmes from "Wind Loading of Structures" are presented. Both are very interesting, but very complex and require an intensive examination of the topic. Which ultimately led to the development of a harmonization approach that incorporates a combination of conversion factors and ideas from James D. Holmes. In conclusion, in terms of harmonization, the international comparability of wind loads is quite problematic and constitutes a thematic block of unexpected complexity. The paper proposes solutions to this problem and additionally shows which factors should be harmonized and in which areas further research is possible.     «

Since wind loads, especially in the case of temporary constructions, play a central role in dimensioning, it is important for global engineers to develop a sense of the differences and similarities of the internationally used regulations. The idea of this work originated during the work in the Statica GmbH and refers therefore strongly to the practical execution. It gives an overview of the current regulations from Germany, Australia, Japan and the United States of America. The focus here i...     »