Winddruck

Der Winddruck, auch die Windkraft, ist im Bauwesen ein rechnerischer Druck, der bei der Berechnung von Windlasten auf einen Gegenstand z. B. ein Gebäude verwendet wird. Er ergibt sich aus dem Staudruck multipliziert mit aerodynamischen Druckbeiwerten. Die Kraft auf den Gegenstand erhält man aus dem Winddruck multipliziert mit der Bezugsfläche. In der Seefahrt wird der Winddruck verwendet, um die vom Wind auf eine Fläche (insbesondere ein Segel) ausgeübte Kraft zu bestimmen. Der Winddruck steigt mit dem Quadrat der Windgeschwindigkeit.

Es handelt sich hierbei um dynamischen Druck, im Gegensatz zum Luftdruck, bei dem es sich um statischen Druck handelt.

Definition

Für den Winddruck und die Windlast gilt:

    (in N/m2)

und

   (in N)

oder

    und    

mit

= Bezugsfläche in m2
= Druckbeiwert (dimensionslos)
= Windgeschwindigkeit in m/s
= Dichte der Luft in kg/m3

Die Dichte der Luft bei mittlerem Druck auf Meereshöhe von 1013,25 hPa (mbar) = 760 Torr (mmHg) ist 1,293 kg/m3 bei 0 °C und 1,204 kg/m3 bei 20 °C.

Beispieltabelle

Kraft bzw. Druck auf eine senkrecht angeströmte Fläche von 1 m2 mit cp = 1 bei verschiedenen Windstärkenwerten. Innerhalb jeder Stufe der Beaufortskala sind jeweils die oberen Windgeschwindigkeitswerte angegeben.

Winddrücke auf eine Fläche mit cp = 1
bei 20 °C auf Meereshöhe
Windstärke
in Beaufort
WindgeschwindigkeitWinddruck
in N/m2
m/skm/h
00,20,70,03
bis 11,55,41,4
bis 23,311,96,6
bis 35,419,417,6
bis 47,928,437,6
bis 510,738,568,9
bis 613,849,7114,6
bis 717,161,6176
bis 820,774,5258
bis 924,788,9367

Siehe auch

Weblinks