ННГАСУ
Кафедра гидравлики
Пояснительная записка к расчетно-графической работе по дисциплине «Механика жидкости и газа»
Гидравлические расчеты конструктивных элементов сооружений
Выполнил:
с
Проверил ассистент
тудент гр.1116 Дата_________ Подпись________ Севоян Т.Р.Оценка_______ Дата__________ Подпись_________ Янченко М.А.
Нижний Новгород – 2013
Содержание
Введение……………………………………………………………………..……3
1. Предпосылки к расчетам гидростатических моментов…………………..…4
1.1 Расчет рабочей секции дока…………………………………………………4
1.2 Расчет переходной секции……………….………………………………….6
1.3 Расчет носовой секции дока…………………………………………………9
1.3.1 Расчет боковой поверхности………………………………………….…...9
1.3.2 Расчет лобовой поверхности…………………………………………......12
2. Распределение ригелей на кормовой секции дока…………………………14
2.1 Расчет нагрузок на боковые стенки и днище……………………………..14
2.2 Расчет расстановки горизонтальных ригелей на торцевую стенку……..16
3. Определение грузоподъемности дока………………………………………19
4. Библиографический список….……………………………………………….20
5. Приложение……………………………………………………………….......20
Введение
Плавучий док предназначен для ремонта судов и транспортировки крупногабаритных грузов в рабочей камере дока, которая состоит из 6 рабочих секций дока. Предполагается, что внутри дока отсутствует вода. Расчёт нагрузок на все конструктивные элементы производится с учетом нахождения допускаемых объемов внутри дока.
Цели:
- рассчитать гидростатические нагрузки на все конструктивные элементы дока и найти их центры давления;
- распределить ригели на задней торцевой стенке кормовой части дока;
- рассчитать грузоподъемность дока.
1. Предпосылки к расчетам гидростатических моментов
1.1 Расчет рабочей секции дока
(1.1)
Длина рабочей секции дока определяется по формуле:LС= L/m, м
где L – длина дока по днищу, м
m – число секций
LС= 54/6=9м
Рабочая секция дока имеет три поверхности: две боковые и одну донную. Две боковые поверхности равнозагружены.
(1.2)
Гидростатическое давление p, действующее на две боковые поверхности и днище рабочей секции дока определяются по формуле:p = ρgh, Па
где
ρ – плотность жидкости, кг/м
,
g
– ускорение свободного падения, м/с
h – заглубление рассматриваемой точки, м
При h1 = 0м; p1 = 0 Па.
При
h2=a–
=
8.5 – 0.4 = 8.1м; p2
= 103*9.8*8.1
= 79.38*103
Па = 79.38кПа.
(1.3)
Силу гидростатического давления Р
,
действующую на боковые поверхности
рабочей секции дока в виде прямоугольников,
находим по формуле:
Рi = ρghСi·Si, kН
где hСi – заглубление центра тяжести боковой поверхности, м
Si – площадь смоченной боковой поверхности, м
a
(1.3)
- z1 = 8,5 – 0,4 = 8,1м
=ρ
g
,
кН
=
(8,5-0,4)/2
= 4,05м
S1
=
(a-
×
72,9
=
9,8
1000
4,05
=
2893401 Н
(1.4)
Центр давления силы Р находится как:
Di
=
Ci+
,
м
Где
Di
-
расстояние от поверхности воды до центра
давления, м
ICi - момент инерции прямоугольника. Определяется по формуле:
I
(1.5)
Ci =
,
м4
D1
=
C1+
IC1 = 9×8,13/12 = 398,58м4;
D1 = 4,05 + 398,58/4,05*72,9= 5,4 м.
С
(1.3)
ила гидростатического давления Р
действует на днище рабочей секции дока
в виде прямоугольника и определяется
по формуле (1.3):
Р = ρghC2S2, kН
=
=8,1
м
=T
=
9,8
1000
,7
= 4500846 Н
4500,85
кН