Определение нагрузок на рабочую секцию дока

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчёт нагрузок на элементы конструкции докового типа

 

Студент Гр.0403                                                                Ваинская Е.А.

 

Преподаватель                                                        Сухов С.М.

 

Н. Новгород – 2006 г.
СОДЕРЖАНИЕ

1 Цель работы:      ……...................................................................3

2 Исходные данные ………………………………………………...4

3. Определение нагрузок на рабочую секцию дока …………………5

3.1 Определение длины одной рабочей секции дока …………....5

3.2 Определение давления на рабочие секции дока ……………..6

3.3 Определение силы, действующей на боковую поверхность..6

3.4 Определение точки приложения силы на боковую поверхность.   ………………………………………………..7

3.5 Определяем силу, действующую на донную поверхность.....7

3.6 Определяем точку приложения силы ………………………...7

4.Определение нагрузок на переходную секцию дока ………………7

4.1 Определение давления в точках на переходной секции дока..7

4.2 Определение силы, действующей на боковую поверхность..8

 4.3Определение точки приложения силы, действующей на боковую поверхность…………………………………………………………8

4.4 Определяем силу, действующую на донную поверхность……8

4.5 Определяем точку приложения силы, действующую на донную поверхность………………………………………………………….9

4.6. Определение силы, действующей на треугольную поверхность………………………………………………………..9

4.7. Определяем точку приложения силы, действующей на треугольную поверхность………………………………....9

5.Определение нагрузок на носовую секцию дока………………….10

5.1 Расчёт нагрузки, действующей на боковую, плоскую,

сложную поверхность……………………………………………10

5.2 Расчёт нагрузки на носовую поверхность………………….10

6. Определение нагрузок на кормовую секцию дока………………..12

6.1 Распределение горизонтальных ригелей на кормовую стенку

дока………………………………………………………………..12

6.2 Расчёт нагрузки на боковые поверхности кормовой секции дока………………………………………………………………..14

6.3 Расчёт нагрузки на донную поверхность кормовой секции дока………………………………………………………………..16

7. Определение грузоподъёмности дока……………………………..16

Литература……………………………………………………………..18

Цель работы:

 

1. Рассчитать гидростатические нагрузки на все конструкционные элементы дока и найти их центры давления.

 

2. Распределить ригели на задней торцевой стенке кормовой части дока.

 

3. Рассчитать грузоподъёмность дока.

Раздел 1

Определение нагрузок на рабочую секцию дока.

Рабочая секция дока состоит из трёх поверхностей, две из которых боковые наклонные имеют одинаковые площади и одинаковые заглубления, и одна донная горизонтальная.

 

1.1 Определяем длину одной рабочей секции дока

 

Длина рабочей секции дока определяется по формуле [1]:
                                               ,                                                  (1.1)

где: L-длина дока по днищу, L=63 м
   m-число секций, m=8

Разрез по рабочей секции дока:

Рис.1 – Расчетная схема к определению гидростатических нагрузок на отдельную секцию дока.

 

1.2 Определяем давление на рабочие секции дока и строим эпюры.

Давление, действующее на стенки и дно, определяем по формуле [1]:

       , Па                                 (1.2)

где: r-плотность воды, r=10³ кг/м³
                      g-ускорение свободного падения, g=9,81 м/с²
                h-заглубление точки под уровнем воды, м

где: h₁-вертикальное заглубление верхней точки боковой поверхности рабочей секции дока.

h₁=0; p₁=0

где: h₂-вертикальное заглубление нижней точки боковой поверхности рабочей секции дока, h₂=a-z₁,м

Где: а- высота дока (а=63м),

   z₁- расстояние по высоте от верхней части дока до уровня воды, (z₁=0,7м).

h₂=6,3-0,7=5,6м;                    p₂=10³*9,81*5,6=54,94кПа

1.3 Определяем силу гидростатического давления, действующую на наклонную стенку рабочей секции дока по формуле [1]:

                                                            (1.3)

Где: h_c- заглубление центра тяжести рассматриваемой поверхности под уровень воды, м

S- площадь рассматриваемой поверхности, м²

h_c= м                                        

sin a=

Где: Т- ширина верхней части дока, м

   Т_о- ширина нижней части дока, м

sin a =6.3/ =0.997

S=(6.3-0.7)*7.88/0.997=44.26 м²

1000*9.81*2.8*44.26=1215,7 кН

1.4 Определяем центр тяжести силы Р₁ по формуле: (см. рис.1)
                                  , м      (1.4)

     L_D=2/3*(6.3-0.7)/0.997=3.74 м

1.5 Определяем силу гидростатического давления, действующую на дно рабочей секции дока по формуле (1.3)

S=L_c*T_o

S=7.88*4.2=33 м²

Р₂=1000*9,81*5,6*33=1812,9 кН

1.6 Определяем точку приложения силы Р₂

 

Т.к. поверхность расположена горизонтально под уровнем воды, давление в каждой точке одинаково, поэтому центр тяжести эпюры совпадает с центром тяжести поверхности.