Определение гидростатической нагрузки на элементы рабочей секции дока.

Содержание

Стр.

Содержание………………………………………………………………………2

Введение…………..……………………………………………………………...5

Исходные данные…………………………………………………….…….……6

1. Определение гидростатической нагрузки………………………………….6

2. Расчёт гидростатической нагрузки

на переходную секцию дока………………………………………………..7

3. Расчет гидростатической нагрузки

на носовую секцию дока……………………………………………………9

3.1 Расчет боковой поверхности……………………………….……….9

3.2 Расчет лобовой поверхности……..…………………………….…...10

4. Распределение ригелей на кормовой стенке дока………………………...12

4.1 Графический способ……………………………………………...….12

4.2 Аналитический способ………………………………………..……..13

5. Определение грузоподъемности дока…………..……………..…………...15

6. Литература……...……………………………………………………………16

7. Приложение. Графический материал………………………………………17

Введение

Сухой док представляет собой камеру, обычно бетонную или железобетонную, отделенную от водоёма затвором, после ввода судна затвор закрывается, камера осушается и судно садится на опоры. В качестве сухих доков можно использовать шлюзы.

Плавучий док – прямоугольный понтон с опорами. Для ввода судна понтон притапливается.

Предлагаемые для расчёта схемы докового сооружения представляют собой модель плавучего дока в виде баржи для перевозки крупногабаритных грузов.

Задача РГР состоит в следующем:

- рассчитать гидростатические нагрузки на все конструктивные элементы дока и найти их центры давления;

- распределение ригелей на задней торцевой стенке кормовой части дока;

- рассчитать грузоподъёмность дока.

Определение гидростатической нагрузки на элементы рабочей секции дока.

Согласно варианту задания рабочей камеры дока состоят из m = 8 секций. В каждой секции рассмотрим поверхности (рис. 2): две боковые вертикальные и одна горизонтальная.

Определим длину рабочей секции дока

l = L/m, м, (1)

где L = 35 м – длина рабочей камеры дока; m = 5 – число секций.

l = 35/5 = 7 м

Гидростатическое давление действует на боковые стенки и днище дока.

P = ρgh, Па, (2)

где ρ = 1000 кг/м³ – плотность воды; g = 9.81 м/с² – ускорение свободного падения; h – заглубление рассматриваемой точки;

На рисунке 2 представлена расчётная схема рабочей секции дока, построена эпюра гидростатического давления для точек:

точка 1 h₁ = 0 м p₁ = 0

точка 2 h₂ = a-z₁=7,4-0,5=6,9 м p₂ = 67689 Па

Рисунок 2 – Расчетная схема рабочей секции дока

1.1 Определяем величину силы гидростатического давления для вертикальной поверхности

P₁ = S_эпb, H, (3)

b = l = 7

S – площадь эпюры,

Центр давления определяется формулой:

м

1.2 Определяем силу гидростатического давления на днище секции дока:

P₂ = p₂S_дн, Н, (4)

Сила Р₂ давит в центр тяжести днища.

2. Расчёт гидростатической нагрузки на переходную и носовую секцию дока.

Расчет ведется для трех поверхностей переходной секции: на верхнюю боковую вертикальную прямоугольную поверхность; на нижнюю часть боковой поверхности в виде треугольника и наклонную боковую поверхность днища.

2.1 Расчетная схема приводится на рисунке 3, силу Р₃ можно определить по формуле:

где b = с=3,5– это длина переходной секции.

h₂=2R-z₁=2 4,5м – определяется из геометрии дока,

h₁=0

kH

h_D3 м

2.2 Сила Р₄ определяется формулой:

(7)

(8)

В этих формулах: из геометрии

Момент инерции относительно своей центральной оси:

где b=с, а h=x

2.3 Сила Р₅ на наклонное днище рассчитывается по формуле:

где b=T=6,2 м

Рисунок 3 – Расчетная схема переходной секции дока