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3.2.3 Wind

Windbeanspruchungen stellen für Mauerwerksgebäude die wichtigste Form von horizontal angreifenden Einwirkungen dar und sind insbesondere beim Nachweis der Gebäudeaussteifung und beim Nachweis der aussteifenden Mauerwerkswände zu berücksichtigen. Darüber hinaus müssen die Außenwände für eine Windbelastung senkrecht zur Wandebene bemessen werden.

Die anzusetzende resultierende charakteristische Windkraft ergibt sich nach DIN EN 1991 1 4/NA aus dem Produkt des von der Gebäudehöhe und der geografischen Lage abhängigen charakteristischen Windgeschwindigkeitsdrucks, einem aerodynamischen Beiwert und der Lasteinzugsfläche:

Gleichung 3.14

mit

Wik   resultierende charakteristische Windkraft
Ai   Lasteinzugsfläche
cpe   aerodynamischer Beiwert
qp   charakteristischer Geschwindigkeitsdruck

Der charakteristische Geschwindigkeitsdruck qp kann für Gebäude mit einer Höhe kleiner 25 Meter aus Tabelle NA.B.3 der DIN EN 1991-1-4/NA (siehe Tabelle 3-7) in Abhängigkeit der Windzone entnommen werden. Die Windzone ergibt sich aus Bild 3 3 (Bild NA.A.1 der DIN EN 1991-1-4/NA). Genaue Informationen zur Abgrenzung der Windzonen finden sich beim Deutschen Institut für Bautechnik unter www.dibt.de.

Mauerwerkslehre
Bild 3-3: Karte der Windzonen für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland nach [6]

Tabelle 3-7: Vereinfachte Geschwindigkeitsdrücke für Bauwerke bis 25 m Höhe nach [6]

Windzone Geschwindigkeitsdruck qp in kN/m² bei einer Gebäudehöhe h in den Grenzen von
h ≤ 10 m 10 m < h ≤ 18 m 18 m < h ≤ 25 m
1 Binnenland 0,50 0,65 0,75
2 Binnenland 0,65 0,80 0,90
Küste1) und Inseln der Ostsee 0,85 1,00 1,10
3 Binnenland 0,80 0,95 1,10
Küste1) und Inseln der Ostsee 1,05 1,20 1,30
4 Binnenland 0,95 1,15 1,30
Küste1) und Inseln der Ostsee 1,25 1,40 1,55
Inseln der Nordsee2) 1,40 - -
1) Zur Küste zählt ein 5 km breiter Streifen, der entlang der Küste verläuft und landeinwärts gerichtet ist.
2) Auf den Inseln der Nordsee gelten für den Böengeschwindigkeitsdruck für Bauwerke über 10 m Höhe gesonderte Regeln.

Der aerodynamische Beiwert cpe berücksichtigt die Geometrie und Position des betrachteten Bauteils und ist darüber hinaus abhängig von der Größe der Lasteinzugsfläche. Die für Einzugsflächen ≥ 10 m² geltenden cpe,10-Werte werden zur Bemessung größerer Bauwerke oder des gesamten Tragwerks verwendet (siehe Tabelle 3-8).

Mauerwerkslehre
Bild 3-4: Windeinwirkungen auf ein Bauwerk (beispielhaft)

Tabelle 3-8: cpe,10-Beiwerte für Außenwände (links) sowie für Sattel- und Flachdächer (rechts) nach [6]

h/b cpe,10,Druck cpe,10,Sog   a luv lee
≥ 5 +0,8 -0,5   -0,7 / +0,2  
-0,6 -0,6
1 +0,8 -0,5 15° -0,3 / +0,2 -0,4
30° -0,2 / +0,4 -0,4
≤ 0,25 +0,7 -0,3 45° +0,6 -0,2
60° +0,7 -0,2