https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?action=history&feed=atom&title=DruckschlagDruckschlag - Versionsgeschichte2026-06-04T10:17:23ZVersionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale KopieMediaWiki 1.43.8https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Druckschlag&diff=83028&oldid=previmported>Acky69: Synonym fett2022-01-21T11:04:14Z<p>Synonym fett</p>
<p><b>Neue Seite</b></p><div>Bei [[Meer|marinen]] Bauwerken zählt der '''Druckschlag''' ('''Wellenstoß'''), wie die stoßweise auftretenden<br />
Kräfte, die durch [[Wasserwelle]]n mit ihrer Bewegung erzeugt werden, zu den [[Instationarität|instationären]] Bauwerksbelastungen.<br />
Kennzeichnend für den Druckschlag ist eine ungleichförmige [[Hydrodynamik|hydrodynamische]] Druckspannungsverteilung mit einem [[Spitzenwert]] <math>p_\mathrm{max}</math>, der ''momentan'' an einer ''ortsfesten'' Wandfläche wirkt, wenn auf diese örtlich [[planparallel]] eine ''bewegte'' Wellenoberfläche auftrifft. Werden solche Spitzendruckwerte als Flüssigkeits-[[Druckhöhe]] angegeben, können diese bis zu einem zweistelligen Vielfachen <math>m</math> der sie erzeugenden Wellenhöhe <math>H</math> betragen. <br />
<br />
:<math>\frac{p_\text{max}}{\rho \ g} = m \cdot H</math><br />
<br />
mit<br />
* der [[Dichte]] <math>\rho</math> des Wassers<br />
* der [[Erdbeschleunigung]] <math>g</math> .<br />
<br />
Als Druckspannung können Werte von 500&nbsp;[[Pascal (Einheit)|kPa]] (d.&nbsp;h. ca. 5&nbsp;[[Bar (Einheit)|bar]]) und mehr erreicht werden.<br />
<br />
Davon zu unterscheiden ist das aus dem [[Schiffbau]] bekannte ''ähnliche'' Phänomen des [[Seeschlag]]es (''Slamming''), bei dessen Entstehung eine [[Relativbewegung]] zwischen bewegter Wellenoberfläche und momentan planparalleler [[Schiffshaut]] vorliegt.<br />
<br />
Weitere ''vergleichbare'' Phänomene sind die [[Dampfschlag|Dampfschläge]], die durch Bildung von [[Kavitation#Entstehung und Implosion der Kavitationsblasen|Dampfblasen]] und ''Zusammenfallen'' dieser Blasen bei stark schwankenden Druckverhältnissen in [[Kavitationserosion|Kreiselpumpe]]n und bei der Einleitung von heißem [[Dampf]] in kaltes Wasser auftreten (siehe [[Kavitation]]). Diese können auch zu Materialschäden durch [[Kavitationserosion|Erosion]] führen.<br />
<br />
== Charakteristik ==<br />
[[Datei:Druckschlag-Fortleitung.jpg|mini|Druckschlagfortleitung an unterschiedlichen Böschungsdeckschichten]]<br />
Wie bei den wellenerzeugten Wechselkräften handelt es sich auch beim Druckschlag nicht um eine allein [[deterministisch]] beschreibbare [[Wellenkraft]]. <br />
In der Natur sind bei der Entstehung der Druckschlagkraft die physikalischen und geometrischen Randbedingungen ''nicht exakt abgrenzbar''. In der Formulierung<br />
<br />
:<math>F = \int p\ dA = \iint p(x,y)\ dx dy</math><br />
<br />
stellen sowohl die Druckspannungsverteilung <math>p(x,y)</math> als auch deren Wirkfläche <math>A</math> [[Zufallsvariable|Zufallsveränderliche]] dar. <br />
Dabei wird der [[Stochastik|stochastische]] Charakter des Spitzenwertes vor allem durch den Luftgehalt im Wasser der brechenden Welle bestimmt.<br />
<br />
Generell wirkt der Spitzendruck örtlich nur auf sehr kleiner Fläche. In seiner zeitlichen Entwicklung liegen die Anstiegszeiten (Kompressionszeiten) bis zum Erreichen des Maximalwertes zwischen wenigen Millisekunden und mehreren hundert Millisekunden, wobei die größten Druckspannungsmaxima bei den kleinsten Anstiegszeiten erreicht werden. <br />
<br />
Zu unterscheiden sind Druckschlagwirkungen an<br />
* vertikalen (ebenen und gekrümmten) Wänden (z.&nbsp;B. [[Wellenbrecher (Wasserbau)|Wellenbrecher]], [[Mole]]n, Leuchttürme),<br />
* vertikalen und geneigten [[Rohr (Technik)|Rohr]]<nowiki/>elementen (z.&nbsp;B. [[Bohrplattform|Plattform]]<nowiki/>tragelemente),<br />
* geneigten (ebenen) Wänden (z.&nbsp;B. [[Uferböschung]]en, [[Wellenbrecher (Wasserbau)|Wellenbrecher]]).<br />
Maximalwerte der Druckschlagspannungen können bei vertikalen Strukturen eine Zehnerpotenz höher liegen als bei Böschungen mit einer [[Hangneigung|Neigung]] geringer als&nbsp;1:3. <br />
<br />
Selbst großvolumige [[monolith]]ische Bauwerkskomponenten können bei Druckschlag durch Wellen bewegt werden. Bei Fehlstellen oder Fugen in der Bauwerksoberflächen werden Druckschlagspannungen in der Form einer [[Stoßwelle]] in das Bauwerk fortgeleitet, wodurch Schäden örtlich von innen heraus ausgelöst werden können.<br />
<br />
== Beeinflussung der Brandungskinematik ==<br />
Bei Böschungen wird der Druckschlag allein durch den Brechertyp [[Brecherform|Sturzbrecher]] erzeugt. Sein Auftreten kann nur in Grenzen für einen vorgegebenen Vorrat von ''Wertepaaren aus Wellenhöhe und [[Wellenlänge]]'' durch Wahl einer geeigneten ''Böschungsneigung'' beeinflusst werden.<br />
<br />
Bei Hohldeckwerken tritt der Sturzbrecher in seiner ausgeprägten Form ''nicht'' auf. <br />
<br />
== Siehe auch ==<br />
* [[Clapotis]]<br />
<br />
== Literatur ==<br />
* A. Führböter: ''Der Druckschlag durch Brecher auf Deichböschungen.'' In: ''Mitteilungen des Franzius-Instituts der Technischen Universität Hannover.'' Heft 27, 1966.<br />
* A. Führböter: ''Wellenbelastung von Deich- und Deckwerksböschungen.'' In: ''Jahrbuch der Hafenbautechnischen Gesellschaft.'' Band 46, Schiffahrts-Verlag HANSA, Hamburg 1991, S. 225–282.<br />
* G. Müller, P. Hull, W. Allsop, T. Bruce, M. Cooker, L. Franco: ''Wave Effects on Blockwork Structures: Model Tests.'' In: ''Journal of Hydraulic Research.'' Vol. 40, No. 2, 2002, S. 117–124.<br />
<br />
<br />
[[Kategorie:Strömungsmechanik]]<br />
[[Kategorie:Küsteningenieurwesen]]<br />
[[Kategorie:Hydromechanik]]</div>imported>Acky69