Validierung der Windersatzlasten auf Wandkonstruktionen mit Sandwichelementen

Im Jahr 2009 wurde die harmonisierte Norm DIN EN 14509 mit dem Titel “Selbsttragende Sandwichelemente mit beidseitigen Metalldeckschichten” eingeführt. Diese ist in der aktualisierten Form von 2013 bis heute gültig und regelt u. a. die Bemessungsverfahren für Sandwichelemente. Seit Einführung wurde die Windlastmodellierung für die großflächigen Fassadenelemente diskutiert, da die Neuregelung im Zusammenhang mit der Windlastnorm DIN EN 1991-1-4:2012 zu höheren Windlasten, insbesondere im Eckbereich führte. In dieser Studie wurden deswegen die Auswirkungseffekte auf der Strukturebene bestimmt und statistisch bewertet, um ein realistisches Windlastmodell für die betrachtete Bauweise zu erhalten. Es wurden sowohl hochauflösende Windkanalmessungen als auch Bauteilversuche durchgeführt, um reale Lastweiterleitungseffekte an Sandwichsystemen im Originalmaßstab zu identifizieren. Die Überlagerung beider und die statistische Absicherung führten zu dem Ergebnis, dass die bestehenden Modelle keine generelle Lastminderung erkennen lassen und der Nachweis der Elemente auch bez. des Lastwerts in der Gebäudeecke im Wesentlichen zutreffend ist. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass der für die großflächigen Elemente maßgebende Korrelationseffekt, entgegen der derzeitigen Bemessungspraxis, auch für die Verbindungsmittel ansetzbar ist, sodass die Modellierung lokaler Sogspitzen nicht nötig ist und auch hier die cpe,10-Beiwerte aus DIN EN 1991-1-4:2012 genutzt werden können.

Validation of wind loads on structures with sandwich elements
In 2009, the harmonized standard DIN EN 14509 was introduced with the title “Selbsttragende Sandwichelemente mit beidseitigen Metalldeckschichten”. This is still valid today in the updated form of 2013 and regulates, among other things, the design procedures for sandwich elements. Since its introduction, the wind load modeling for the large-surface facade elements has been discussed, since the new regulation in connection with the wind load standard DIN EN 1991-1-4:2012 led to higher wind loads, especially in the corner area. Therefore, in this study, the impact effects on the structural level were determined and statistically evaluated in order to obtain a realistic wind load model for the considered construction method. High-resolution wind tunnel measurements were performed as well as structural tests to identify real load transfer effects on full-scale sandwich systems. The superposition of both and the statistical validation led to the conclusion that the existing models do not show any general load reduction and that the verification of the elements is essentially correct also with respect to the load value in the corner of the building. However, it was shown that the correlation effect that is decisive for the large-area elements can also be applied to the connecting elements, contrary to current design practice, so that the modeling of local suction peaks is not necessary and the cpe,10 coefficients from DIN EN 1991-1-4:2012 can also be used here.