3. Расчет носовой секции дока

Носовая секция дока состоит из двух боковых поверхностей и одной лобовой цилиндрической поверхности.

1. Расчет боковой поверхности

Для решения задачи боковая поверхность вычерчивается в строгом масштабе (рис. 4). Погруженная под уровень воды поверхность аппроксимируется, т.е. заменяется на прямоугольные фигуры.

Принимается 5 прямоугольников одинаковой высоты h_i:

h ^{(R z1 )} , м, (32)

i _n

где n – количество прямоугольников, n = 5.

_{h }(4,3 0,5) _{0,76 м.}

ⁱ 5

Для определения силы гидростатического давления и точки ее приложения используется теорема Вариньона.

Сумма моментов относительно оси Ох:

P_б y_б

_P_i y_i , (33)

где y_i – плечо i-ой силы каждого прямоугольника, м;

y_i 

2( y

3( y

i1

³ y ³ )

i

² y ² )

, м, (34)

y 1 i

Расчет выполняется в табличной форме.

3 3 3 3

_{y }2(0,76 0 )

0,51 м;

_{y }2(3,04

2,28 )

2,68 м;



¹ 3(0,76² 0² )



⁴ 3(3,04² 2,28² )

3 3 3 3

_{y }2(1,52 0,76 ) _

² 3(1,52² 0,76² )

1,18 м;

_{y }2(3,80 3,04 ) _

⁵ 3(3,80² 3,04² )

3,43 м.

3 3

_{y }2(2,28 1,52 ) _

³ 3(2,28² 1,52² )

1,93 м;

К расчету нагрузок на носовую секцию

Таблица 2

№ прям-ка	Ширина прям-ка bi, м	Глубина до ц.т. прям-ка hci, м	Площадь прям-ка Si=bihi, м2	Сила бок. давл. на прям-к Pбi=ρghciωi, кН	Плечо сил. бок. давл Pбi относ. оси Ох yi, м	Мом-т сил бок. давл. относ. оси Ох Pбi yi, кНм	Плечо сил бок. давл. Pбi относ. оси Оу хi, м	Мом-т сил бок. давл. относ. оси Оу Pбi хi, кНм	Объем элем- ного паралл- да Vi=SiT, м3	Сила верт. давл. элем. парал-да Pтдi=ρgVi, кН	Стат. мом-т i- го прям- ка отн- но оси Ох Sihci, м3	Стат. мом-т i- го прям- ка отн- но оси Оу Siхi, м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	4,20	0,38	3,19	11,89	0,51	6,06	2,10	24,97	23,93	234,75	1,21	6,70
2	4,0	1,14	3,04	34,0	1,18	40,12	2,0	68,0	22,8	223,67	3,47	6,08
3	3,55	1,90	2,70	50,33	1,93	97,14	1,78	89,59	20,25	198,65	5,13	4,81
4	2,90	2,66	2,20	57,41	2,68	153,86	1,45	83,24	16,50	161,87	5,85	3,19
5	1,61	3,42	1,22	40,93	3,43	140,39	0,81	33,15	9,15	89,76	4,17	0,99
Σ			12,35	194,56		437,57		300,82	92,63	908,7	19,83	21,77

17

Плечо равнодействующей силы P_б :

где P_б = 195,96 кН.

( P y )

^бi i

y_б  , м, (35)

P_б

y ^{440, 20} 2, 24 м.

^б 195, 96

Для определения координаты х точки приложения силы бокового давления используется следующее уравнение:

P_б x_б _P_бi x_i , (36)

где x_i – плечо сил относительно Оу;

x ^bi , м, (37)

ⁱ 2

Величины x_i представлены в табл. 2.

Из зависимости (36) находится плечо равнодействующей силы P_б:

X _б 

_^{Pб xi} , м, (38)

P_б

X ^300,82 1,54 м.

^б 195,96

Схема носовой части с нагрузками на боковые поверхности представлена на рис. 4.

19