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Bild 11.15
Zeitlicher Verlauf der ma-
ximalen Strömungs- und Beschleuni-
gungslasten über eine Wellenperiode
Belastungen aus brechendenWellen
Bei der Ermittlung der Kräfte durch brechende Wellen wird vereinfachend angenommen, dass
dabei die Trägheitskräfte gering gegenüber den Strömungskräften sind. Die Wasserpartikel
treffen dabei mit relativ hoher Geschwindigkeit auf das Bauwerk.
Als Wellenhöhe ist die der brechenden Wellenhöhe
H
B
anzunehmen (abhängig von der Was-
sertiefe). Die horizontale Geschwindigkeit der brechenden Welle entspricht näherungsweise
der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle im flachen Wasser:
p
±
max
u
º
g
·
H
B
(11.55)
Die stoßartig auftretende Kraft, auch als „Slamming“ bezeichnet, wird danach (
Anmerkung:
die Gl. (11.56) ist nicht dimensionsneutral, d. h., die Argumente müssen mit den unten ange-
gebenen Einheiten eingesetzt werden):
F
S
=
C
S
·
1
2
·
Ω
·
D
·|
u
±
max
|·
u
±
max
·
∏
·
h
B
(11.56)
mit:
F
S
= Slamming-Kraft [kN],
C
S
= Slamming-Koeffizient
º
2
·
º
[-];
Ω
= Dichte des Wassers
[t/m
3
];
D
= Pfahldurchmesser [m];
∏
= „Curling“-Faktor
º
0,5 [-];
h
B
= maximale Höhe des
Brechers über dem Ruhewasserspiegel (ca. 0,7
·
H
B
) [m];
u
±
max
= maximale horizontale Wellen-
geschwindigkeit [m/s]
11.4 Seegang
11.4.1 Regelmäßiger Seegang
Meereswellen entstehen in erster Linie durch die Windeinwirkung auf die Wasseroberfläche.
Streicht Luft über die zunächst ruhige Meeresoberfläche, kommt es durch die Reibung zwi-
schen Luft und Wasser sowie Luftturbulenzen zu einem Anfachen von Wellen. In der Anfangs-
phase entstehen kleine, d. h. niedrige und kurze Wellen, die sogenannten Rippelwellen. Mit
