Гидравлические расчеты конструктивных элементов сооружений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Факультет инженерно-экологических систем и сооружений

Кафедра гидравлики

Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Механика жидкости и газа»

«Гидравлические расчеты конструктивных элементов сооружений»

Выполнил: Шмелёва Д.П.

Группа: 3404

Проверил: старший преподаватель Золявин А.С.

Нижний Новгород

2018 г.

Содержание

Задание

Введение

1. Расчёт нагрузок на переходную секцию.

1.1 Боковые стенки.

2. Расчет нагрузок на носовую часть.

2.1 Боковые стенки.

2.2 Лобовая поверхность.

3. Определение расположения ригелей на торцевой стенке                            
   кормовой части.

3.1 Аналитический способ.

3.2 Графический способ.

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данной работы является определение гидростатических нагрузок на элементы дока, положения несущих ригелей на торцевой стенке кормовой части дока аналитическим и графическим способами.

Согласно заданию, на рисунке 1 и таблице 1 приведены основные параметры дока.

1. Расчёт нагрузок на переходную секцию

Переходная секция состоит из двух боковых стенок и наклонного дна (рисунок 2).

1.1 Боковые стенки

Боковая стенка рассматривается в виде суммы прямоугольной стенки    

1-2-3-4 и треугольной стенки 3-4-5.

Сила гидростатического давления на прямоугольную стенку 1-2-3-4:

 ,[pic 1]

где  – заглубление центра тяжести прямоугольной стенки под уровень[pic 2]

воды, м;

[pic 3]

 – высота боковой плоскости прямоугольной стенки, м;[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Площадь прямоугольной стенки :[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

Поскольку эпюра гидростатического давления треугольная, то сила [pic 11]

проходит через центр тяжести эпюры на глубине  :[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Сила гидростатического давления на треугольную стенку 3-4-5:

 ,[pic 15]

где   – заглубление центра тяжести треугольной стенки под уровень[pic 16]

воды, м;

[pic 17]

[pic 18]

Площадь треугольной стенки :[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

Глубина приложения силы на треугольную стенку  :[pic 23]

[pic 24]

где  - момент инерции треугольной стенки относительно оси, проходящей[pic 25]

через центр тяжести стенки, [pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

Сила, действующая на боковую поверхность переходной секции,

определяется суммой :
[pic 30]

[pic 31]

Точка приложения этой силы определяется двумя координатами: вертикальной  и горизонтальной , которые находятся путём составления уравнения моментов относительно оси X и Y.[pic 32][pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

2. Расчет нагрузок на носовую часть

Носовая часть дока состоит из двух боковых стенок неправильной формы

и одной лобовой цилиндрической поверхности (рисунок 3).

2.1 Боковые стенки

Поскольку боковая стенка описывается фигурой неправильной формы, то

сила гидростатического давления, действующая на стенку, определяется при-

ближенным способом. Для этого боковая стенка аппроксимируется системой

прямоугольников.

Высота каждого прямоугольника равна:

[pic 42]

где n -  количество прямоугольников,   n=5

[pic 43]

Для каждого прямоугольника определяется сила гидростатического