Расчёт лобовой поверхности

Лобовая поверхность представлена сложной поверхностью, для неё требуется определить нагрузку на эту плоскость со стороны воды от воздействия горизонтальных и вертикальных усилий.

Горизонтальная сила определяется по формуле:

P_x = ρ·g·h’_C·S, Н, (1.2.2.1)

где S – площадь сечения, м; определяется по формуле:

S = h’·T, м²,

где: h’ – глубина погружения точки, м, h’ = 4,7 м; T – ширина верхней секции дока, м, T = 5 м.

Расстояние до центра тяжести сечения определяется по формуле:

h’_C = , м,

Тогда формула для определения горизонтальной силы примет вид:

P_x = ρ·g·T· , Н,

P_x = 1000·9,8·5· = 541,21 (кН)

Центр давления горизонтальной силы определяется по формуле:

l_Dx = ·h’,

l_Dx = ·4,7 = 3,13 (м)

Вертикальная составляющая определяется по формуле:

P_y = ρ·g·T·S_т.д., Н, (1.2.2.2)

где S_т.д. – площадь тела давления, м²; определяется по формуле:

S_т.д. = _i, м², (1.2.2.3)

где ω_i – площадь каждого элемента, м²;

тогда S_т.д. = 18,71 (м²)

P_y = 1000·9,8·5·18,71 = 916,79 (кН)

Вертикальная составляющая приложена в центре тяжести тела давления и определяется по формуле:

Y_ц.т. = , (1.2.2.4)

Y_ц.т. = =

= 2,16 (м)

Определяем равнодействующую силу P₉ по формуле:

P₄ = , (1.2.2.5)

где P_x и P_y – горизонтальные и вертикальные составляющие, кН,

P₄ = = 1064,62 (кН)

Угол наклона действия силы определяем по формуле:

= , (1.2.2.6)

= = 1,694,

φ = 59°27'