Diagramm Belastungen eines Caisson-Wellenbrechers durch stehende Wellen (Verfahren nach Sainflou)

Dargestellt sind die Ergebnisse des Verfahrens von Sainflou zur Ermittlung der Druckbelastung eines Caisson-Wellenbrechers durch stehende Wellen.
Die Formeln zu den berechneten Größen sind der Übersichtlichkeit halber im unteren Seitenbereich dargestellt.

Berücksichtigt werden außerdem das Verfahren nach Miche-Rundgren für Reflektionskoeffizienten $0,9 \leq K_r < 1,0$ sowie die Erhöhung der seewärtsgerichteten Horizontalkraft $F_{h-}$ nach Oumeraci et al.

Die berechneten Hebelarme der Horizontalkräfte ergeben sich rein geometrisch.

Formeln zum Verfahren von Sainflou :

Mittlere Wasserspiegelerhebung bei Wellenbewegung $h_0 = \frac{\pi \cdot H^2}{L} \cdot \coth(\frac{2\pi \cdot h_s}{L})$,
Druckordinate $p_1 = \frac{\rho_w \cdot g \cdot H}{\cosh(\frac{2\pi \cdot h_s}{L})}$,
Druckordinate $p_2 = ( p_1 + \rho_w \cdot g \cdot h_s ) \cdot \left( \frac{H + h_0}{h_s + H + h_0} \right)$,
Druckordinate $p_3 = \rho_w \cdot g \cdot ( H - h_0 )$,
Landwärtsgerichtete Horizontalkraft $F_{h+} = \frac{1}{2} \cdot \left[ p_2 \cdot ( H + h_0 ) + ( p_2 + p_1) \cdot h_s \right]$,
Seewärtsgerichtete Horizontalkraft $F_{h-} = \frac{1}{2} \cdot \left[ p_3 \cdot ( H - h_0 ) + ( p_3 + p_1 ) \cdot ( h_s - H + h_0 ) \right]$.

Außerdem gilt: Meerwasserdichte $\rho_w = 1025 \frac{kg}{m^3}$, sowie Erdbeschleunigung $g = 9,81 \frac{m}{s^2}$.

Verfahren nach Miche-Rundgren :
Bemessungswellenhöhe $H_{Bem} = \frac{( 1 + K_r ) \cdot H}{2}$

Erhöhung der seewärtsgerichteten Horizontalkraft $F_{h-}$ nach Oumeraci et al. für relative Wellenhöhen $\frac{H_s}{h_s} < 0,6$ :
Seewärtsgerichtete Horizontalkraft $F_{h-,bem} = F_{h-} \cdot 1,3$

Das Themengebiet Belastungen von Bauwerken ist Teil des Moduls Dynamik und Entwurf im Küsteningenieurwesen in der Vertiefung Küsteningenieurwesen und Seebau der Masterstudiengänge Bau- und Umweltingenieurwesen.