Гидравлический расчет носовой секции дока.

Носовая секция состоит из двух боковых и лобовой поверхности. Бокова плоская поверхность описана фигурой сложной формы и рассчитывается приближенным способом, лобовая поверхность представляет собой цилиндрическое тело и рассчитывается методом тела давления.

3.1 Расчет боковой поверхности дока.

Для решения вычерчиваем в строгом масштабе, расчетная схема представлена рисунке 4. Разбивается от уровня воды на 7 равных отрезков образующих площади неправильной формы аппроксимируются т.е. заменяются равновеликими по площади прямоугольниками.

Для каждого из них вычисляются свои расстояния которые сводятся в таблицу 2 и ведутся по формулам (5) и (6).

в этих формулах

b=y – ширина рассматриваемого элемента, снимается в масштабе.

h₁ , h₂ - заглубление верхней и нижней кромок элемента.

Таблица 2 – К расчёту боковой поверхности приближенным способом.

Результирующая сила гидростатического давления на боковую поверхность носовой части определяется суммированием :

R =67,62+176,4+147+48,02+14,88= 453,92 кН

Точка приложения этой силы находится по теореме Вариньона. Для определения вертикальных координат, моменты сил крутятся относительно оси, выбранной по уровню воды; Для определения горизонтальных координат относительно АВ.

Рисунок 4 – К расчету боковой поверхности носовой части дока

3.2 Расчёт лобовой поверхности.

Расчёт проводится методом телодавления. При этом выясняются горизонтальная и вертикальная составляющая силы Р_7.1.

Горизонтальная сила определяется по формуле:

(5)

Вертикальная составляющая:

где S_тд – площадь тела давления определяется по рисунку 4;

b =Т=3,2 м;

h₂=2R-z₁=7,6-0,7=6,9 м;

h₁=0.

(14)

Разбиваем тело давления на две составляющие, в каждой из которых будет находиться по одной цилиндрической поверхности.

Угол наклона этой силы к горизонту определяется зависимостью:

Этому значению соответствует угол α =44 ° 22’

(15)

Сила Р_7.1 изображена на рис. 5.

3,11

Угол наклона этой силы к горизонту определяется зависимостью:

Этому значению соответствует угол α =16 ° 33’

Сила Р_7.2 изображена на рис. 5.

Рисунок 5 – К расчету лобовой поверхности