Лекция №10 Су қашыртқы ғимараттардың гидравликалық есебі

1-сұрақ. Орлы су қашыртқының гидравликалық есебі

Бұл ғимарат кең босағалы суғарудан,су қшыртқы ордан және әкететін каналдан тұрады (сурет 2.28).

Суағардың босағасын бөгеттен 20-40 м қашықтықта су қоймасының жағалау бойына ӘІД белгісіне қояды.

Орлы су қашыртқының гдравликалық есебі суағар босағасының ұзындығын

(L) анықтауға және профессор Е.А.Замариннің жуықтау әдісі бойынша судың еркін бетінің қисығын тұрғызуға салады.

1.1. Есептеу тәртібі.

Курстық жобада су қашыртқының есептік өтімділігі (Q_сқ) берілген.Сол бойынша төменгі алғашқы мәліметтерді пайдаланып,бетон конструкциялық орлы су қашыртқыны есептеу керек.

Суағар босағасындағы арын Н = Z ТІД – Z ӘІД; беткейдің салыну коэффициенті m=1.0 (2.15 кесте бойынша анықталады) рұқсат етілген жылдамдық –V_рұқ = 2.5 – 3.0 м/с –бетонды контрукциялар үшін; кедер-бұдырлық коэффициенті n= 0.025 [16.35 бет].

Егер h_н < n*H₀, онда суағар суға бастырылмаған және суағар босағасының ұзындығы формуламен анықтайды:

L = (10.1.)

мұнда Q_сқ – ор арқылы тасталатын өтімділік; м³/с; m-өтімділік коэффициенті, 0.36 – ға тең; Н- төменгі бьефтегі су деңгейінің суағар босағасының асуы; n- су басу коэффициент, 0.75-тен 0.83…0.87-ге дейін қабылданады.

Сурет 10.1. Орлы су қашыртқының есептік схемасы

2-сұрақ. Көпбаспалдақты құламаның гидравликалық есебі.

Көпбаспалдақты құламаның гидравликалық есебі төмендегідей негізгі бөліктен тұрады: су әкелетін каналдың есебі; кірер бөліктің есебі; баспалдақ санының есебі; алғашқы екі баспалдақтың негізгі мөлшерлерін есептеу; соңғы баспалдақтың кірер бөлігін есептеу; су әкетеуші каналмен қабысу есебі.

Есептеу схемасы 9.3.ретте көрсетілген.

2.1. Есептеу тәртібі.

Суқашыртқының берілген өтімділігі (Qсқ) бойынша көпбаспалдақты тікбұрыш қималы темір бетон құламаны есептеу керек.

а)Су әкелетін каналды есептеу: канал түбінің енін былайша анықтауға болады: Вк=(1.2…1.4)Q²\³сқ; m-канал беткейінің салыну коэффициенті (кесте 2.15); V_рұқ-каналдағы рұқсат етілген,шаймайтын су жылдамдығы ω= - каналдың тірі қимасының ауданы; V₀= hk=H-су әкелетін каналдағы су тереңдігі; Н=Zтід-Zәід;

б) Кірер бөлікті есептеу.

Кең табалдырықты суағардың формуласын пайдалана отыра, құламаның кірер бөлігінің енін анықтаймыз:

Q=m*ε*в*Н₀ (10.2.)

мұнда m- кең табалдырықты суағардың өтімділік коэффициенті, 0.35 –ке тең.

ε-ағынның тігінен сығылу коэфициенті 0.984-ке тең.

Н_о-кірердегі жылдамдықты ескеретін арын, м.

Н₀=H+ (10.3)

мұнда α=1.0…1.1-жылдамдықтың біркелкі таралмау коэффициенті.

Осыдан ғимаратқа кірер жеріндегі тікбұрыштың ені:

В= (10.4)

в)Баспалдық санын есептеу.

Баспалдақ санын формуламен есептейді: N= (10.5)

мұнда Z-белгілер айырмашылығы (м) Z = Zәід - Zтід- төменгі бьфтегі; Р-бір баспалдақтың биіктігі, Р=1.5м, d-суұрма құдықтың тереңдігі d-(0.3-0.5)м.

г)Құламаның бірінші баспалдағының ұзындығын анықтау.

q = (10.6)

Осы формуладан іріктеу арқылы құламаның бірінші баспалдағындағы сығылу тереңдігін (h_cl) анықтаймыз, мұнда q-үлесті өтімділік q= м³\с 1м-ге; -жылдамдық коэффициенті,0.95 -ке тең [16].

Алмағайып тереңдікті анықтаймыз: һ_кр= (10.7) мұнда =1.1 және осының көмегімен ε_cl = бойынша графикпен ε_с-мәнін жазып аламыз. Онымен екінші қабыспа тереңдікті анықтаймыз:

L₁ = l₀₁ + 0,8 l_сек; (10.8)

мұнда ₀₁ –судың шашырау қашықтығы,м.

; (10.9)

_сек – секіру ұзындығы, профессор В.А.Шаумянның формуласы бойынша анықталады:

; (10.10)

Бірінші баспалдақтағы суұрма құдықтың тереңдігін анықтау. Табылатын тереңдіктің (d₁) және (H₁) қосыдысы h″c_l)-ге тең бодуы керек, яғни h″c_l=d₁+ H₁;

Бірінші баспалдақтағы арынды (H1) анықтау үшін мына формуладан Н₀₁-ді табу керек:

Q_сқ=m*в*Н₀₁ (10.11)

Н₀₁^3/2 = бұдан H₁= Н₀₁- осыдан d₁= h″c_l-H₁;

д)Құламаның екінші баспалдығының ұзындығын анықтау.

(2.83) формуланы ) пайдалана отыра - ны анықтаймыз. Тек бұл жағдайда: P=d₁+(Z₁-Z₂)=d₁+P₁;

мұнда Z₁- бірінші баспалдақтың түбінің белгісі, м; Z₂-екінші баспалдықтың түбінің белгісі,м.

Онан әрі белгілі (һ_кр) және (h″c²)шамаларымен,яғни εc₂= бойынша [16.140бет,9.55 сурет] графиктен h^΄΄ c2-табамыз. Сол арқылы екінші қабыспа тереңдікті табамыз: h″c₂= εc₂*=h_кр.

Құламаның екінші баспалдығының ұзындығын, (10.8)тең:

мұнда ;

ж) Құламаның соңғы сатысының ұзындығын анықтау.

Соңғы баспалдақтың әкететін арнамен қабысуына қатаң талап қойылады.Сондықтан суұрма құдықтың ұзындығы мен тереңдігін анықтаудың принциптік ерекшелігі бар.

Суұрма құдықтың тереңдігін (d_c) шамамен 0.8 м-ге тең деп белгілейміз.Сосын іріктеу арқылы сығылған тереңдікті (h′c_n)-мына формуламен анықтаймыз:

) (10.12)

Суұрма құдықтың ұзындығын формуламен табамыз:

L_n = l_от + l_{пр n} + l_зап (10.13)

мұнда =0.33*H₀+1.38 ; бойынша графиктен ε″_ст-ні анықтаймыз; Р=d+P_n-1-соңғы баспалдақтың биіктігі,м; _зап=(1.0-3.0)h_б –суұрма құдықтың артық ұзындығы (м), һ_б=һ_к.

Суұрма құдықтың тереңдігін анықтау.

Суұрма құдықта секіруді сумен толық бастыру арқылы қамтамасыз ету керек.Себебі суұрма құдықтың тереңдігі шамамен d_қ=0.8 м алынған. Сондықтан оны формуламен тексеру керек:

(10.14)

3-сұрақ. Тезағардың гидравликалық есебі.

Тезағардың гидравликалық есебі төмендегідей негізгі бөліктерден тұрады:су әкелетін каналды есептеу;кірер бөлікті есептеу;с у сырғамадағы (науадағы) судың тереңдігін есептеу;суұрма құдықтың негізгі өлшемдерін анықтау.

Су қашыртқының берілген есептік өтімділігі (Q_сқ) бойынша тікбұрышты қималы темірбетон тезағарды есептеу керек. Тезағардың есептік схемасы 2.30. суретте көрсетілген.

Ғимараттың кірер жеріндегі су әкелетін каналдың есебін құламада есептелген формулалармен орындайды.

Су сырғымадағы (науадағы) судың тереңдігін есептеу.

Һ_кр=0.63*H₀ –ны алдын ала анықтап, іріктеу әдісімен тезағардағы судың қалыпты тереңдігін (h₀) формула бойынша анықтайды:

Q=ω*с (10.15)

Кесте 10.1