1.2 Расчет переходной секции
Две боковые стенки переходной секции представляют собой трапеции. Для определения сил, действующих на стенки, разобьем их на прямоугольник и треугольник.
Эпюру давления на боковые стенки и наклонное днище переходной секции строим по формуле: p = ρgh, Па
z
= a-2R
=8,5-8=0,5м
При h1 = а-Z1-Z3=8.5-0.4-0,5=7,6 м
p1=1000*9.8*7,6=74,5*103Па=74,5кПа.
При h2=a– = 8,5 – 0,4 = 8,1 м
p2 =1000*9,8*8,1 =79,38*103 Па = 79,38кПа.
С
(1.3)
илу давления P3 на наклонное прямоугольное днище будем искать по формуле (1.3):
=ρg
,
кН
=
8,1-0,25=7,85м
,
м²
=
Отсюда
α=
sin
cos
м²
Центр приложения силы Р3определяем по формуле:
D3
=(
C3+
)×sinα
IC3
=
=
м4
C3=
D3
=(
+
)×
d3=
Сила Р4 действует на вертикальный прямоугольный боковой элемент и определяется по формуле (1.3):
(1.3)
=ρ g
,
(кН)
=3.8м
=9,8 1000 3.8 36.48=1358.52 кН
Ц
(1.4)
ентр приложения силы Р4 определяем по формуле:
D4
=
C4+
IC1 = 4.8×7.63/12 = 175.59 м4;
(
а-Z1-Z3)=4.8
7.6=36.48м2.
D4
=3.8+
=5,1м
С
(1.3)
ила Р5 действует на вертикальный треугольный боковой элемент и определяется по формуле (1.3):Р5 = ρghC5·S5, kН
=7,77м
=9,8
1000
7,77
1,2=91,38
кН
Ц
(1.4)
ентр приложения силы Р5 определяем по формуле (1.4):
D5
=
C5+
где Ic5 – момент инерции треугольного бокового элемента, м4
IC5=
=
=0,02м4
D5
=
+
О
(1.5)
пределяем равнодействующую на всю боковую стенку переходной секции, как сумму сил Р4 и Р5 и точку ее приложения по теореме Вариньона:R = ∑Pi, кН
Где ∑Pi-сумма сил, действующих на эту поверхность, кН
R = P4+ Р5 = 1358.52 + 91,38 = 1449,9 кН
Центр приложения силы Р5 определяем по формуле:
=
1.3 Расчет носовой секции дока
Носовая секция состоит из двух боковых поверхностей и лобовой.
Боковая поверхность носовой секции представляет собой фигуру криволинейной формы. Определение ее центра тяжести представляется затруднительным, поэтому расчет силы гидростатического давления на нее производится приблизительно.
Лобовая
поверхность представляет собой
цилиндрическую поверхность, и расчет
гидростатической силы производится с
определением ее составляющих
.
1.3.1 Расчет боковой поверхности.
Д
(1.6)
ля решения задачи боковая поверхность вычерчивается в строгом масштабе. Погруженная под уровень воды поверхность аппроксимируется, т. е. заменяется на ряд простых фигур, например -прямоугольных. Для этого поверхность по глубине разбивается по горизонтали на n прямоугольных частей с высотой
.
,
м
Где n=8-количество прямоугольных частей
Определяем силу давления воды на каждый составляющий элемент по формуле :
(1.7)
Где
:
- плотность воды;
- ускорение свободного падения ;
длина
расчетного прямоугольника, берется с
чертежа, м;
угол
наклона боковой поверхности к горизонту,
поскольку стенка вертикальная, то угол
равен
,
.
– расстояния от поверхности воды до
верхней и нижней грани прямоугольника.
Расчет проводится в табличной форме.
№ |
размеры |
bi |
wi |
lDi |
Pi |
Pi*lDi |
Pi*bi/2 |
|
l1 |
l2 |
|||||||
1 |
0 |
0,76 |
7,92 |
6,019 |
0,51 |
22415,501 |
11431,906 |
88765,384 |
2 |
0,76 |
1,52 |
7,69 |
5,844 |
1,18 |
65293,637 |
77046,492 |
251054,034 |
3 |
1,52 |
2,28 |
7,27 |
5,525 |
1,92 |
102879,224 |
197528,111 |
373965,979 |
4 |
2,28 |
3,04 |
6,58 |
5,001 |
2,68 |
130360,854 |
349367,089 |
428887,210 |
5 |
3,04 |
3,8 |
5,19 |
3,944 |
3,43 |
132200,510 |
453447,749 |
343060,324 |
6 |
3,8 |
4,56 |
1,93 |
1,467 |
4,19 |
60085,995 |
251760,319 |
57982,985 |
7 |
4,56 |
5,32 |
1,01 |
0,768 |
4,95 |
37161,051 |
183947,202 |
18766,331 |
8 |
5,32 |
6,08 |
0,48 |
0,365 |
5,71 |
20377,728 |
116356,827 |
4890,655 |
9 |
6,08 |
6,84 |
0,17 |
0,129 |
6,47 |
8179,727 |
52922,834 |
695,277 |
10 |
6,84 |
7,6 |
0,02 |
0,015 |
7,23 |
1075,491 |
7775,800 |
10,755 |
Сумма |
|
|
|
29,078 |
|
580029,718 |
1701584,329 |
1549312,603 |
Таблица 2.
Расчет производился по формулам:
(1.8)
Где: Wi-площадь i-того участка
(1.9)
Ldi-точка приложения силы.
Равнодействующая сила гидростатического давления находится суммированием:
(1.5)
R=580,03кН
Точку приложения cилы определяем по формулам :
(1.10)
(1.11)
