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Windlastanalyse

Grundlagen und Parameter

 

Alle Verfahren zur Windlastermittlung zielen darauf ab, die am Standort während eines definierten Bemessungswindereignisses zu erwartenden Belastungen abzuschätzen. Ein ausreichend sicherer Baum muss den Lasten widerstehen, die durch Wind, Regen, Schnee und Eis auf seine Krone einwirken. Der Wind spielt aufgrund der vorwiegenden Belastungsrichtung senkrecht zur Stammachse hier eine dominante Rolle.
Die für einen Baum anzusetzende Windbelastung wird im Wesentlichen bestimmt durch:
 

  •      die Geschwindigkeit und Struktur des Windes am Baumstandort
  •      den Widerstand des Baumes im Luftstrom    Definition-mouse-over

 

Die Oberfläche, die dem Wind ausgesetzt ist, wird durch die vertikale Projektion aller oberirdischen Teile des Baumes (belaubte Krone und Stamm) in der gewählten Lastrichtung bestimmt. Im Zuge der Windlastabschätzung werden diese Fläche und ihre Form aus einem digitalen Foto ermittelt. Durch die Verknüpfung des Winddrucks auf einzelne Flächenanteile mit ihrer Höhe über dem Stammfuß lässt sich das Biegemoment errechnen, das am Stammfuß wirksam wird. Auf diese Weise wird zunächst nach rein statischen Ansätzen eine maximale Windlast ermittelt, die bei einem bestimmten Windereignis zu erwarten ist. Sie greift in einem fiktiven Lastschwerpunkt an, dessen Position sich anhand der Flächenanalyse rechnerisch darstellen lässt.


Geschwindigkeiten für Referenzwindereignisse können Windzonenkarten entnommen werden, die in nationalen Baustandards festgelegt sind. In vielen Fällen wird die Windlastabschätzung aber auch auf ein Windereignis abgestellt, dessen stärkste Böen in 10 m Höhe über ungestörtem Gelände eine Geschwindigkeit von knapp 120 km/h erreichen. Da auch gesunde Bäume bei stärkeren Stürmen regelmäßig versagen, werden die daraus resultierenden Schäden meist höherer Gewalt zugerechnet. Bis zu dieser Grenze sollten Bäume aber der Windbelastung standhalten können, auch wenn sie Schäden aufweisen.

 

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