Нижегородський державний
архітектурно-будівельний університет
Кафедра гідравліки
Курсова робота
Розрахунок навантажень на елементиконструкції докового типу
Виконав студент гр.0620:
Шипов А.А.
Перевірив: Сухов С.М.
Нижній Новгород 2008р.
Зміст
Введення
1.Мета роботи
2.Визначеннягідростатичною навантаження на елементи робочої
секції дока
4. Розрахунок гідростатичних навантажень на перехідну секцію дока
5. Розрахунок гідростатичною навантаження на носову секцію дока
6. Розрахунок гідростатичних навантажень та розподілу ригелівна кормову секцію дока
7. Розрахунок величини корисного вантажу, що розміщується в плавучомудоці при частковому заповненні камери водою
Література
Вихідні дані
Параметри конструкції:
№
Геометричні розміри, м
Маса дока,
т
Число
вари-
анта
a
c
L
R
T
Z 1
Z 2
k
секцій,
m
ригелів, n
2.7
5,8
3,5
55
1,3
5,8
0,6
0,4 ​​
2,5
900
4
3
Мета роботи
Для заданої схемиплавучого доку виконується визначення гідростатичних навантажень на
різніконструктивні елементи.
На закінчення роботиперевіряється можливість транспортування корисного вантажу всередині доку причастковому заповненні камери водою.
Визначення гідростатичною навантаженняна елементи робочої секції дока
Довжина робочої секції докавизначається за формулою:
L З = L/m, м
де L - довжина дока по днищу, м
m - число секцій
L З = 55/4 = 13,75 м
Робоча секція дока маєтри поверхні: дві бічні та одну донну.
Дві бічні поверхніравнозагружени.
Гідростатичний тискp, чинне на дві бічніповерхні днищі робочої секції дока визначаються за формулою:
p = ПЃgh, Па
де ПЃ - щільністьрідини, кг/м,
g - прискорення вільного падіння, м/с
h - заглиблення розглянутої точки,м
Силу гідростатичноготиску Р, діючу на бічніповерхні робочої секції дока у вигляді прямокутників, знаходимо за формулою:
Р = ПЃgh С1 S 1 , Н
де h С1 - заглиблення центра ваги бічнійповерхні, м
S 1 - площа змоченої бічній поверхні, м
h З 1 = h/2 = (az 1 )/2
S 1 = L З h = L З 1 (az 1 )
Р 1 = ПЃgh З 1 S 1 = [ПЃg (az)/2] В· L З В· (az);
Р 1 =[1000.9, 81 В· (5,8-0,6)/2] В· 13,75 В· (5,8-0,6) = 1823,68 кН
Центр тиску сили Р знаходиться як
l d 1 = 2 (l-l)/3 (l-l), м
де l 1 - координата заглиблення верхньої грані, м
l 2 - координата заглиблення нижньої грані, м
l 2 = H, l = 0
l d1 = 2 (l-l)/3 (l-l) = 2 (h Ві -0 Ві)/3 (h ВІ -0 ВІ)= 2 (a-z) Ві/3 (a-z) ВІ;
l d 1 = 2 (5,8-0,6) Ві/3 (5,8-0,6) ВІ = 3,46 м
Сила гідростатичноготиску Р діє на днищі робочоїсекції дока у вигляді прямокутника: Р =ПЃgh C 2 S 2 , Н
де h C 2 - заглиблення центра ваги днища, м
S - площа поверхні днища, м
h C2 = H = a-z
S = L C Т
Р = ПЃgh C2 S = ПЃg (a-z)L C Т;
Р = 1000.9, 81 В· (5,8-0,6) В· 13,75 В· 5.8= 4068.21 кН
Центр прикладання сили Р:
l d 2 = h; l d 2 = 5,8-0,6 = 5 , 2 м
Масштаб схеми 1см = 1м
Масштаб епюр тиску 1см= 25,506 кПа
Масштаб сили 1см = 1000кН
Рис.1 - Розрахункова схема довизначенням навантаження на елемент робочої секції дока.
Розрахунокгідростатичних навантажень на перехідну секцію дока
Дві бічні стінкиперехідною секції являють собою трапеції. Для визначення сил, діючихна стінки, розіб'ємо їх на прямокутник і трикутник.
епюри тиску на бічністінки і похиле днище перехідною секції будуємо за формулою: p = ПЃgh, Па
h = 2R - z
h = a - z
p = ПЃgh,
гідростатичнанавантаження плавучий док
де h - заглиблення нижньої точкипрямокутника, м
p = ПЃgh = ПЃg (2R-z);
p = 1000.9, 81 В· (2.1, 3 - 0,6) = 19,62кПа
p = ПЃgh = ПЃg (a-z);
p = 1000.9, 81 В· (5,8-0,6) = 51,01кПа
Сила тиску напрямокутний боковий елемент знаходиться за формулою:
P = W, Н
де W - обсяг епюри гідростатичноготиску, що діє на
прямокутний боковийелемент.
W = Sb
де S - площа епюри гідростатичного тиску, м
b - ширина перехідної секції, м
P = W = Sb = 0,5 ПЃgh В· h В· c = 0,5 ПЃg В· (2R-z) ВІ В· c
P = 0,5 В· 1000.9, 81 В· (2.1 ,3-0, 6) ВІ В· 3,5= 68,67 кН
Центр прикладання сили Р 3 :l d 3 = 2 (l-l)/3 (l-l), м
де l-координата кінця розглянутогоділянки, м
l - координата початку розглянутогоділянки, м
l = h = 2R-z
l = 0
l d3 =2 В· ((2R-z) Ві -0 Ві)/3 В· ((2R-z) ВІ -0 ВІ)
l d 3 = 2 В· (2.1 ,3-0, 6) Ві/3 В· (2.1 ,3-0, 6) ВІ = 1,33 м
Сила Р 4 дієна вертикальний трикутний бічній елемент і визначається за формулою:
Р 4 = ПЃgh C 4 В· S 4 , Н
де h C 4 - заглиблення центра ваги, м
S 4 - площа трикутного бічного елемента, м
h 4 = H + x/3 = h + (a-2R)/3
S 4 = X В· c/2 = (a-2R) В· c/2
h 3 = 2R-z
h 3 = 2.1 ,3-0, 6 = 2 м
Р = ПЃg В· (h + (a-2R)/3) В· (a-2R) В· c/2
Р =1000.9, 81 В· (2 ​​+ (5,8-2,6)/3) В· (5,8-2,6) В· 3,5/2 = 168,47 кН
Центр прикладання сили
Р: l d4 = l C4 + I/(l C4 В· S 4 ),м
де I - момент інерції трикутного бічного елемента, м
l C4 = H C4 = h + (a-2R)/3 = 2R-z + (a-2R)/3;
l C4 = 2,6-0,6 + (5,8-2,6)/3 = 3,06 м
I = bh Ві/36 = c В· x Ві/36= C В· (a-2R) Ві/36;
I = 3,5 В· (5,8-2,6) Ві/36 =3,19 м
S = (a-2R) В· c/2;
S = (5,8-2,6) В· 3,5/2 = 5,6 м
l d4 = 3,06 +3,19/(3,06 В· 5,6) = 3,25 м
Визначаєморівнодіючу на всю бічну стінку перехідною секції, як суму сил Р 3 і Р 4 і точку її застосування по теоремі Варіньона:
R =...
