Расчет нагрузок на элементы конструкции докового типа — страница 2

  • Просмотров 276
  • Скачиваний 8
  • Размер файла 92
    Кб

2(a-z)³/3(a-z)²; ld1 = 2(5,8-0,6)³/3(5,8-0,6)² = 3,46 м Сила гидростатического давления Р действует на днище рабочей секции дока в виде прямоугольника: Р = ρghC2S2, Н где hC2 – заглубление центра тяжести днища, м S – площадь поверхности днища, м hC2 = h = a-z S = LCТ Р = ρghC2 S = ρg(a-z) LCТ; Р = 1000·9,81·(5,8-0,6)·13,75·5.8 = 4068.21 кН Центр приложения силы Р: ld2 = h; ld2 = 5,8-0,6 = 5,2 м Масштаб схемы 1см = 1м Масштаб эпюр давления 1см = 25,506 кПа Масштаб силы 1см = 1000 кН Рис.1 – Расчетная схема к

определению нагрузки на элемент рабочей секции дока. Расчет гидростатических нагрузок на переходную секцию дока 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 h = 2R - z h = a - z p = ρgh, гидростатическая нагрузка плавучий док где h –

заглубление нижней точки прямоугольника, м p = ρgh = ρg(2R- z); p = 1000·9,81·(2·1,3 - 0,6) = 19,62 кПа p = ρgh = ρg(a-z); p = 1000·9,81·(5,8-0,6) = 51,01 кПа Сила давления на прямоугольный боковой элемент находится по формуле: P = W, Н где W – объем эпюры гидростатического давления, действующего на прямоугольный боковой элемент. W = Sb где S – площадь эпюры гидростатического давления, м b – ширина переходной секции, м P = W = Sb = 0,5ρgh·h·c = 0,5ρg·(2R- z)²·c P = 0,5·1000·9,81·(2·1,3-0,6)²·3,5 = 68,67 кН

Центр приложения силы Р3: ld3= 2(l- l)/3(l- l), м где l– координата конца рассматриваемого участка, м l – координата начала рассматриваемого участка, м l = h = 2R- z l = 0 ld3= 2·((2R- z)³-0³)/3·((2R- z)²-0²) ld3= 2·(2·1,3-0,6)³/3·(2·1,3-0,6)² = 1,33 м Сила Р4 действует на вертикальный треугольный боковой элемент и определяется по формуле: Р4 = ρghC4·S4, Н где hC4 – заглубление центра тяжести, м S4 – площадь треугольного бокового элемента, м h4 = h+x/3 = h+(a-2R)/3 S4 = x·c/2 = (a-2R)·c/2 h3 = 2R- z h3 = 2·1,3-0,6

= 2 м Р = ρg·( h+(a-2R)/3)·(a-2R)·c/2 ; Р = 1000·9,81·(2+(5,8-2,6)/3)·(5,8-2,6)·3,5/2 = 168,47 кН Центр приложения силы Р: ld4 = lC4+I/(lC4·S4), м где I – момент инерции треугольного бокового элемента, м lC4 = hC4 = h+(a-2R)/3 = 2R-z+(a-2R)/3 ; lC4 = 2,6-0,6 + (5,8-2,6)/3 = 3,06 м I = bh³/36 = c·x³/36 = c·(a-2R)³/36 ; I = 3,5·(5,8-2,6)³/36 = 3,19 м S = (a-2R)·c/2 ; S = (5,8-2,6)·3,5/2 = 5,6 м ld4 = 3,06+3,19/(3,06·5,6) = 3,25 м Определяем равнодействующую на всю боковую стенку переходной секции, как сумму сил Р3 и Р4 и точку ее приложения по теореме Вариньона: R = P+ Р R =

68,67+ 168,47 = 237,14 кН l = (P·l+Р·l) / (P+Р) ; l = (68,67·1,33+168,47·3,25) / 237,14 = 2,7 м а = / R = (P·c/2 + Р·c/3) / R ; а = (68,67·1,75 + 168,47·1,17) / 237,14 = 1,34 м Силу давления P на наклонное прямоугольное днище будем искать по формуле: P = ρgT·sinα·(l- l)/2, Па где l – координата конца рассматриваемого участка, м l – координата начала рассматриваемого участка, м Координаты l и l ищем по формулам: l = (a-z-x) / sinα ; x=a-2R x=5,8-2·1,3=3,2 α = arctg(x/c) = arctg((a-2R)/c) ; α = arctg(3,2/3,5) = 42° l = (5,8-0,6-3,2) / sin42° = 2,99 м l = (a- z) / sinα ; l =