Infos
Was Sie vielleicht noch benötigen ...
​
​
"Wissen heißt wissen, wo es geschrieben steht."
* Albert Einstein
Vorschriften und Grundsätze
DGUV 64
Unfallverhütungsvorschrift für Schwimmende Geräte
DGUV 64 in der aktuellen Fassung 02/2014
Nützliches ...
Grundbegriffe und Definitionen
"Schwimmende Körper"
Die Schwimmstabilität ist ein Sonderfall der Hydrostatik und Hydrodynamik zugleich, denn bei ihr handelt es sich sowohl um einen statischen als auch bedingt dynamischen Prozess. In der technischen Mechanik wird zwischen folgenden Gleichgewichtslagen unterschieden:
-
stabil,
-
indifferent,
-
instabil (labil).
Die Kraft, die einen Körper zum Schwimmen anregt, ist dabei die Auftriebskraft eines teils oder voll getauchten Volumenkörpers.​
​
Hydromechanik für Bauingenieure, DOI 10.1007/978-3-8348-2497-4_2, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2013
"Auftriebs- und Gewichtskraft"
Auf in Fluide getauchte Körper wirken Druckkräfte. Die resultierende horizontale Druckkomponente ist dabei null (gilt näherungsweise für Grundwasserströmung und für Gewässer ohne Eigenströmung), diese Komponenten sind stets entgegengesetzt gerichtet und heben sich deshalb gegenseitig auf. Der sich dabei ebenfalls auswirkende vertikale Anteil des Drucks wird als Auftriebskraft bezeichnet und nach dem Archimedischem Prinzip berechnet. Der Auftrieb wirkt im Schwerpunkt des verdrängten Wasservolumens und entspricht der Gewichtskraft der Masse des verdrängten Wasser und ist stets nach oben gerichtet.
Ein Körper ist also nur dann schwimmfähig, wenn ein Gleichgewicht zwischen Gewichtskraft des Körpers und der Gewichtskraft des verdrängten Wasservolumens herrscht.
Das Gewicht wirkt im Massenschwerpunkt des Körpers und ist nach unten gerichtet.
Hydromechanik für Bauingenieure, DOI 10.1007/978-3-8348-2497-4_2, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2013
"Schwimmstabilität"
Um eine Aussage zur Stabilität des Schwimmverhaltens machen zu können, muss ein Körper in gekrängter Lage (Schräglage) betrachtet werden. Durch die Auslenkung verschiebt sich mit dem Auftriebsvolumen auch der Schwerpunkt des verdrängten Wassers, während der Massenschwerpunkt stets unverändert bleibt. Bei einem breiten Körper mit tief liegendem Schwerpunkt ergäbe sich nun ein aufrichtendes (wiederherstellendes) Moment, also eine stabile Schwimmlage, während bei einem eher schmalen Körper mit relativ hoch liegendem Schwerpunkt sich ein vergrößerndes (kippendes) Moment, also eine instabile Schwimmlage einstellen würde. Lediglich bei zylindrischen Körpern (Röhren), die mit ihrer Längsachse ins Wasser eintauchen, ergibt sich ungeachtet der Lage des Körperschwerpunktes eine indifferente Schwimmlage.
Die Schwimmlage ist:
-
stabil, wenn die metazentrischen Höhe > 0 ist,
-
indifferent, wenn die metazentrischen Höhe = 0 ist,
-
instabil (labil), wenn die metazentrischen Höhe < 0 ist.
Hydromechanik für Bauingenieure, DOI 10.1007/978-3-8348-2497-4_2, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2013