Lernplattform des Leichtweiß-Institut für Wasserbau

====== Diagramm Belastungen eines Caisson-Wellenbrechers durch leicht brechende Wellen (Verfahren nach Goda) ====== Dargestellt sind die Ergebnisse des Verfahrens von //Goda// zur Ermittlung der Druckbelastung eines Caisson-Wellenbrechers durch leicht brechende Wellen ohne Berücksichtigung von Druckschlag. \\ Die Formeln zu den berechneten Größen sind der Übersichtlichkeit halber im unteren Seitenbereich dargestellt. \\ \\ Der Hebelarm der Horizontalkraft \( s_z \) und der Hebelarm der Auftriebskraft \( s_x \) ergeben sich aus einer rein geometrischen Betrachtung. Lernplattform des Leichtweiß-Institut für Wasserbau

Wellenlänge berechnen nach:
Fenton/McKee
Dispersionsgleichung

Wellenlänge L = 0 m

η^* = 0 R_c^* = 0 α₁ = 0 α₂ = 0 α₃ = 0

p₁ = 0 p₂ = 0 p₃ = 0 p₄ = 0 p_u = 0

F_H = 0 F_u = 0
M_{F_h} = 0 M_{F_u} = 0

Hebelarme:
(bez. auf Caissonhinterkante) s_z = 0 s_x = 0

Formeln zum Verfahren von //Goda// : \\ \\ Theoretische maximale Höhe der Druckfigur über RWS \( \eta^* = 0,75 \cdot \left( 1 + \cos( \theta ) \right) \cdot H_D \), \\ Tatsächliche maximale Höhe der Druckfigur über RWS \( R_C^* = \min \left\{ \eta^* ; R_C \right\} \), \\ Beiwert \( \alpha_1 = 0,6 + \frac{1}{2} \cdot \left( \frac{4 \pi \cdot h_s / L}{\sinh \left(4 \pi \cdot h_s / L \right)} \right)^2 \), \\ Beiwert \( \alpha_2 = \min \left( \frac{h_D - d}{3 \cdot h_D} \cdot \left( \frac{H_D}{d} \right)^2 ; \frac{2 \cdot d}{H_D} \right) \), \\ Beiwert \( \alpha_3 = 1 - \frac{h'}{h_s} \cdot \left( 1 - \frac{1}{\cosh \left( 2 \pi \cdot h_s / L \right)} \right) \), \\ Wellendruckordinate \( p_1 = \frac{1}{2} \cdot \left( 1 + \cos \theta \right) \cdot \left( \alpha_1 + \alpha_2 \cdot \cos^2 \theta \right) \cdot \rho_w \cdot g \cdot H_D \), \\ Wellendruckordinate \( p_2 = \frac{p_1}{\cosh \left( 2 \pi \cdot h_s / L \right)} \), \\ Wellendruckordinate \( p_3 = \alpha_3 \cdot p_1 \), \\ Wellendruckordinate \( p_4 = \begin{cases} p_1 \cdot \left( 1 - R_C / \eta^* \right) & \text{ für } \eta^* > R_C \\ 0 & \text{ für } \eta^* \leq R_C \end{cases} \), \\ Auftriebsdruckordinate \( p_u = \frac{1}{2} \cdot \left( 1 + \cos \theta \right) \cdot \alpha_1 \cdot \alpha_3 \cdot \rho_w \cdot g \cdot H_D \), \\ Horizontalkraft \( F_h = \frac{1}{2} \cdot \left( p_1 + p_3 \right) \cdot h' + \frac{1}{2} \cdot \left( p_1 + p_4 \right) \cdot R_C^* \), \\ Auftriebskraft \( F_u = \frac{1}{2} \cdot p_u \cdot B_C \), \\ Drehmoment um die Caissonhinterkante durch die Horizontalkraft \( M_{F_h} = \frac{1}{6} \cdot \left( 2 \cdot p_1 + p_3 \right) \cdot h'^2 + \frac{1}{2} \cdot \left( p_1 + p_4 \right) \cdot h' \cdot R_C^* + \frac{1}{6} \cdot \left( p_1 + 2 \cdot p_4 \right) \cdot {R_C^*}^2 \), \\ Drehmoment um die Caissonhinterkante durch die Auftriebskraft \( M_{F_u} = \frac{2}{3} \cdot F_u \cdot B_C \). \\ \\ Außerdem gilt: Meerwasserdichte \( \rho_w = 1025 \frac{kg}{m^3} \), sowie Erdbeschleunigung \( g = 9,81 \frac{m}{s^2} \). Das Themengebiet Belastungen von Bauwerken ist Teil des Moduls **[[https://www.tu-braunschweig.de/lwi/hyku/lehre/master/dynamik-und-entwurf-im-kuesteningenieurwesen|Dynamik und Entwurf im Küsteningenieurwesen]]** in der Vertiefung Küsteningenieurwesen und Seebau der Masterstudiengänge Bau- und Umweltingenieurwesen.