Расчёт боковой поверхности дока

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра гидравлики

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Гидравлические расчёты конструктивных элементов сооружений

Выполнил ______________ студент группы _________ __________________________

^{(дата, подпись) (№ группы) (Ф.И.О. студента)}

Руководитель __________________________________ ___________________________

^{(оценка, дата, подпись) (Ф.И.О. преподавателя)}

Н. Новгород 2013г

Содержание работы


	1 Бланк исходных данных…………………….…………………………………….……..3 2 Расчёт рабочей секции дока……………………….……………………………….……4 3 Расчёт носовой секции дока………………………………………………………….....6 3.1 Расчёт боковой поверхности дока…………….………………………………6 3.2 Расчёт лобовой поверхности дока…………….……………………………....8 4 Распределение ригелей на кормовой стенке дока……….……………………………..9 5 Определение грузоподъёмности дока……………………………………………….....12 6 Литература………………………………………………………………………………..13

Бланк исходных данных

Таблица 1 – Исходные данные

№№ вопросов	№№ задач	Размеры дока, м						Число, шт.		Масса дока m, T
№№ вопросов	№№ задач	a	b	c	d	L	R	секций, z	ригелей, n	Масса дока m, T
10, 18 12, 25	9, 10 59	4,20	6,40	1,05	0,60	27,2	4,05	3	2	120

Гидравлический расчёт конструктивных элементов сооружения

Расчёт рабочей секции дока

Рабочая камера дока состоит из трёх секций. В каждой секции рассматриваются три поверхности, рис. 2: две боковые вертикальные и одна донная горизонтальная, причем две боковые поверхности равно загружены, так как имеют одинаковые площади и заглубление под уровень воды.

Определяем длину рабочей секции дока l по зависимости:

(1)

где: – длина дока;

z – число секций дока.

Гидростатическое давление , действующее на боковые поверхности и горизонтальное днище рабочей секции дока определяется по формуле:

(2)

где: - плотность жидкости, кг/м³ ,для воды принимаем = 1000кг/м³;

g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/c²;

h - заглубление рассматриваемой точки под уровень воды, м.

Для точки (1) => (рис. 2)

Для точки (2)

Определение нагрузки и точки приложения силы на боковой поверхности дока.

(3)

где: h_c - заглубление под уровень воды центра тяжести рассматриваемой поверхности;

S - площадь этой поверхности.

(4)

где: – высота дока;

c – уровень воды.

Площадь рассматриваемой поверхности находится по формуле:

(5)

Центр давления определяется по формуле:

(6)

где: момент инерции фигуры, находится по формуле:

(7)

По условиям данной задачи b= =9 м, , тогда

Сила гидростатического давления действует на днище секции рабочей камеры дока. Ее величина также определяется по формуле (3). Здесь 3.15 м – заглубление днища; – площадь днища которую можно определить по формуле:

(8)

где: ширина днища дока, по заданию ;

Расчётная схема рабочей секции дока предоставлена на рисунке 2. (местоположение сечения 3-3 имеется на общей схеме в бланке исходных данных), где показаны действующие на неё гидравлические нагрузки: эпюра гидростатического давления ( ), гидростатические силы (Р), а также центры тяжести поверхностей (С) и центры давления (D).

Расчёт носовой секции дока

Носовая секция дока состоит из трёх нагруженных поверхностей: две боковые вертикальные равнозагруженные и одна лобовая криволинейная.

Расчёт боковой поверхности дока

Боковая поверхность представляет собой плоскую фигуру неправильной формы. Для решения задачи боковая поверхность вычерчивается с строгом масштабе, рис. 3. Погруженная под уровень воды поверхность аппроксимируется, т.е. заменяется на ряд более простых и известных фигур, например, прямоугольных. Для этого поверхность по глубине делится на ряд элементов, например на 3 равных отрезка. В данном случае:

Образующиеся при таком деление 3 площадки боковой поверхности неправильной формы заменяются равновеликими по площади прямоугольниками. Для каждого из них вычисляются силы гидростатического давления и точки их приложения . Расчеты сводятся в табл. 1. Расчеты ведутся по следующим формулам.

(9)

где: b – длина прямоугольника;

a – угол наклона к боковой поверхности к горизонту;

h – заглубление от поверхности уровня воды до нижней и верхней граней прямоугольника.

Таблица 1 – Расчёт сил гидростатического давления на элементы боковой поверхности

№№ прямоугольников	b_i ,м	Заглубление под УВ, м		P_i ,кН	h_Di ,м
№№ прямоугольников	b_i ,м	h₁	h₂	P_i ,кН	h_Di ,м
1	3,78	0	1,05	20,44	0,7
2	3,18	1,05	2,1	51,59	1,63
3	1,98	2,1	3,15	53,54	2,66