Расчет гидростатических нагрузок на носовую секцию дока

Страница 1

Боковая поверхность носовой секции представляет собой фигуру произвольной формы. Боковой элемент носовой части разбивается по вертикали на ряд составляющих. Кривая аппроксимируется и заменяется прямыми. Определяем нагрузку от давления воды на каждый составляющий элемент по формуле:

Pi

= ρgbi

·sinα·(l- l)/2 и центр давления гидростатических сил по формуле:

ldi

= 2(l- l)/3(l- l)

где l – координата конца рассматриваемого участка, м

l – координата начала рассматриваемого участка, м

bi

–

ширина рассматриваемого участка, м

Расчеты ведутся в таблице:

Положение равнодействующей R (координаты а и l) определяется теоремой Вариньона. Для определения l выбирают ось А-А по уровню воды, а для а - ось

В-В выбирают по вертикали.

R = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 ;

R = 1,8 + 4,59 + 7,26 + 9,12 + 7,06 = 29,83 кН

Координаты равнодействующей:

а = (ΣМВ-В)/R = (ΣPi · yi/2)/R ;

а = (1,8 · 2,30/2 + 4,59 · 1,95/2 + 7,26 · 1,85/2 + 9,12 · 1,66/2 + 7,06 · 1,0/2) /

29,83 = 0,82 м

l = (ΣМA-A)/R = (ΣPi · ldi)/R ;

l = (1,8 · 0,26 + 4,59 · 0,62 + 7,26 · 1,01 + 9,12 · 1,41+ 7,06 · 1,81) / 29,83 = 1,22 м

Криволинейную лобовую поверхность заменяем вертикальной стенкой.

Гидростатическое давление на эту стенку будет определяться по формуле:

р = ρg(2R- z);

p = 1000 · 9,81 · (2,6 – 0,6) = 19,62 кПа

Сила Р6 действует на лобовую поверхность носовой секции, имеющей

цилиндрическую поверхность. Определяется:

Р6 = ;

где PХ – горизонтальная составляющая, Н

РУ – вертикальная составляющая, Н

РХ = ρghcS

hc = 2(R-z1)/3

hc = 2(1,3 – 0,6)/3 = 0,46

S = (R-z1)p1/2;

p1/p = (R-z1)/R ;

p1 = p(R-z1)/R

p1 = 19,62 · (1,3-0,6)/1,3 = 10,56 кПа

S = 10,56 · (1,3-0,6)/2 = 3,7 м2

PX1 = 1000 · 9,81 · 0,46 · 3,7 = 16,7 кН

lDX1 = 2(l- l)/3(l- l)

где l – координата конца рассматриваемого участка, м