Содержание

Введение

1. Цель работы

2. Определение гидростатической нагрузки на элементы рабочей

секции дока

4. Расчет гидростатических нагрузок на переходную секцию дока

5. Расчет гидростатической нагрузки на носовую секцию дока

6. Расчет гидростатических нагрузок и распределения ригелей на кормовую секцию дока

7. Расчет величины полезного груза, размещаемого в плавучем доке при частичном заполнении камеры водой

Литература

Исходные данные

Параметры конструкции:

Цель работы

Для заданной схемы плавучего дока выполняется определение гидростатических нагрузок на различные конструктивные элементы.

В заключение работы проверяется возможность транспортировки полезного груза внутри дока при частичном заполнении камеры водой.

Определение гидростатической нагрузки на элементы рабочей секции дока

Длина рабочей секции дока определяется по формуле:

LС= L/m, м

где L – длина дока по днищу, м

m – число секций

LС= 55/4 = 13,75 м

Рабочая секция дока имеет три поверхности: две боковые и одну донную.

Две боковые поверхности равнозагружены.

Гидростатическое давление p, действующее на две боковые поверхности днище рабочей секции дока определяются по формуле:

p = ρgh, Па

где ρ – плотность жидкости, кг/м,

g – ускорение свободного падения, м/с

h – заглубление рассматриваемой точки, м

Силу гидростатического давления Р, действующую на боковые поверхности рабочей секции дока в виде прямоугольников, находим по формуле:

Р= ρghС1 S1, Н

где hС1 – заглубление центра тяжести боковой поверхности, м

S1 – площадь смоченной боковой поверхности, м

hС1 = h/2 = (a-z1)/2

S1 = LСh = LС1 (a-z1)

Р1 = ρghС1S1 = [ρg(a-z)/2]·LС·(a-z);

Р1 = [1000·9,81·(5,8-0,6)/2]·13,75·(5,8-0,6) = 1823,68 кН

Центр давления силы Рнаходится как

ld1 = 2(l- l)/3(l- l), м

где l1 – координата заглубления верхней грани, м

l2 – координата заглубления нижней грани, м

l2 = h, l= 0

ld1 = 2(l- l)/3(l- l) = 2(h³-0³)/3(h²-0²) = 2(a-z)³/3(a-z)²;

ld1 = 2(5,8-0,6)³/3(5,8-0,6)² = 3,46 м

Сила гидростатического давления Рдействует на днище рабочей секции дока в виде прямоугольника: Р= ρghC2S2, Н

где hC2 – заглубление центра тяжести днища, м

S– площадь поверхности днища, м

hC2 = h = a-z

S= LCТ

Р= ρghC2 S= ρg(a-z) LCТ;

Р= 1000·9,81·(5,8-0,6)·13,75·5.8 = 4068.21 кН

Центр приложения силы Р:

ld2 = h; ld2 = 5,8-0,6 = 5,2 м

Масштаб схемы 1см = 1м

Масштаб эпюр давления 1см = 25,506 кПа

Масштаб силы 1см = 1000 кН

Рис.1 – Расчетная схема к определению нагрузки на элемент рабочей секции дока.

Расчет гидростатических нагрузок на переходную секцию дока

Две боковые стенки переходной секции представляют собой трапеции. Для определения сил, действующих на стенки, разобьем их на прямоугольник и треугольник.

Эпюру давления на боковые стенки и наклонное днище переходной секции строим по формуле: p = ρgh, Па

h= 2R - z

h = a - z

p= ρgh,

гидростатическая нагрузка плавучий док

где h– заглубление нижней точки прямоугольника, м