Для того, чтобы рассчитать распределение горизонтальных ригелей, надо найти нагрузку на торцевую стенку дока.
Нагрузка на торцевую стенку дока определяется по формуле:
P8 = ρ·g·T· · , Н, (2.2.1)
где: β = 64°56'; l1 и l2 – координаты верхней и нижней кромки площадки, м;
l1 = 0; l2 = = = 6,18 (м)
P8 = 1000·9,8·5·0,9058· = 847,57 (кН)
Центр давления силы P8 определяется по формуле:
lD8 = · , м,
lD8 = · = 4,12 (м)
Ригель – ребро жёсткости, воспринимающее основную нагрузку. Выполняется в виде двутавра и швеллера. Рассчитывается исходя из условий равной загруженности. Расчёт ведём двумя способами: аналитическим и графоаналитическим.
1) Аналитический способ
Нагрузка, приходящаяся на один ригель (исходя из условия равнозагруженности) определяется по формуле:
P риг = , Н, (2.2.2)
где n – количество ригелей, шт.; n = 4 шт.
P риг = = 211,89 (кН)
Для определения глубины погружения каждой равнозагруженной площадки используем формулу:
h = (a-z1)· , м, (2.2.3)
где n0 – порядковый номер равновеликих площадок по высоте.
h1 = 5,6· = 2,8 (м),
h2 = 5,6· = 3,95 (м),
|
|
h3 = 5,6· = 4,85 (м),
h4 = 5,6· = 5,6 (м)
Расстояние для нижней точки площадки определяется по формуле:
l2 = , м, (2.2.4)
где l1 – расстояние до первой точки заглубления площадки, м.
Расстояние от уровня воды до точки приложения силы ригеля рассчитывается по формуле:
lD риг = · , м.
Составляем таблицу найденных величин l1, l2, lD риг для разных ригелей:
Таблица 2.2 – Расстояние расположения ригелей
№ ригеля | l1, м | l2, м | lD риг, м |
3,09 | 2,06 | ||
3,09 | 4,37 | 3,77 | |
4,37 | 5,35 | 4,88 | |
5,35 | 6,18 | 5,77 |
2) Графоаналитический способ
Выполняем построение графика (см. рис.7), где вертикальной черте будут соответствовать значения h, а горизонтальной – значения гидростатической силы P.
Делим высоту h на 5 равных участков, в данном случае hi = = = 1,12 м, откладываем эти значения на графике.
Для определения гидростатических сил Pi’ на каждом равном участке применяем формулу:
Pi’ = ρ·g·T· · , Н, (2.2.5)
где l1 и l2 – координаты верхней и нижней кромки площадки, м, определяются по формуле:
l1 = l2 = , м, (2.2.6)
Составляем таблицу найденных величин l1, l2 и Pi’ для 5 равных участков:
№ участка | l1, м | l2, м | Pi’, кН |
1,24 | 34,12 | ||
1,24 | 2,47 | 101,27 | |
2,47 | 3,71 | 170,06 | |
3,71 | 4,95 | 238,31 | |
4,95 | 6,18 | 303,81 |
Производим построение интегральной кривой по известным величинам сил Pi’ и отметок равных участков.
По условию равной загруженности каждого ригеля необходимо разделить интегральную кривую на n равных участков, где n – число ригелей по заданию, в данном случае n = 4. Полученные точки на интегральной кривой горизонтально переносим на торцевую стенку. Эпюра гидростатического давления делится на 4 равных участка. Центры тяжести равновеликих эпюр гидростатического давления определят искомое положение каждого ригеля.
|
|
Проверкой правильного выполнения распределения ригелей на торцевую стенку будет служить получение одних и тех же значений lD риг в этом и аналитическом способе решения.