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 Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle W_\mathrm{D}} und die Windlast $w$ gilt:

$W_{\mathrm {D} }=c_{\mathrm {p} }\,{\frac {\rho }{2}}\,v^{2}$     (in N/m²)

und

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle w = A \, W_\mathrm{D} }    (in N)

oder

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle p_\mathrm{Stau} = \frac {\rho}{2} v^2 }     und     Fehler beim Parsen (Konvertierungsfehler. Der Server („https://wikimedia.org/api/rest_“) hat berichtet: „Cannot get mml. Server problem.“): {\displaystyle w=c_{\mathrm {p} }\,A\,p_{\mathrm {Stau} }}

mit

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \!\ A} = Bezugsfläche in m²

$\!\ c_{\mathrm {p} }$ = Druckbeiwert (dimensionslos)

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \!\ v} = Windgeschwindigkeit in m/s

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \!\ \rho} = Dichte der Luft in kg/m³

Die Dichte der Luft bei mittlerem Druck auf Meereshöhe von 1013,25 hPa = Bar = 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 c_p = 1 bei verschiedenen Windstärkenwerten. Innerhalb jeder Stufe der Beaufortskala sind jeweils die oberen Windgeschwindigkeitswerte angegeben.

Winddrücke auf eine Fläche mit c_p = 1
bei 20 °C auf Meereshöhe

Windstärke in Beaufort	Windgeschwindigkeit		Winddruck in N/m2
	m/s	km/h
0	0,2	0,7	0,03
bis 1	1,5	5,4	1,4
bis 2	3,3	11,9	6,6
bis 3	5,4	19,4	17,6
bis 4	7,9	28,4	37,6
bis 5	10,7	38,5	68,9
bis 6	13,8	49,7	114,6
bis 7	17,1	61,6	176
bis 8	20,7	74,5	258
bis 9	24,7	88,9	367

Siehe auch

• Windsog

Weblinks

• Winddruck im Orgelbau