Расчет носовой секции дока

Носовая секция дока состоит из двух боковых поверхностей и лобовой.

Боковая поверхность представляет собой плоскую фигуру неправильной формы. Определение её центра тяжести представляется затруднительным, поэтому расчёт силы гидростатического давления на неё проводиться приближенно.

Лобовая поверхность представляет собой цилиндрическую поверхность сложного геометрического сечения и расчет гидростатической силы Р₉ проводиться с определение её состаляющих Р_х и Р_у. Для решения оставленной задачи сложные фигуры будем разбивать на простые, и находить усилия, используя теорему Вариньона. Таким образом, расчет нагрузок выполняется для указанных элементов пораздельно.

1.3.1 Расчет боковой поверхности.

Так как боковая поверхность представляется фигурой сложной геометрической формы, то для облегчения расчета используется графо -аналитический метод. Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. В крупном масштабе вычерчивается боковая поверхность;

2. По высоте боковая поверхность разбивается на 10 равных отрезков. В данном случае = ;

3. Расчет усилий на каждый элемент выполняется в табличной форме.

Расчеты идут по следующим формулам:

· Сила гидростатического давления Pi

Pi= ρgbsinα ,H (1.2.1.1)

· Точки их приложения l_di

l_di= ,м (1.2.1.2)

где b –длина расчетного прямоугольника из рис.4 с учётом выбранного масштаба, м; α-угол наклона боковой поверхности к горизонту,α=90;l₂,l₁-заглубления от поверхности уровня воды до нижней и верхнее грани прямоугольника, м.

Таблица 1.2-Расчет усилий на каждый элемент.

№	Размеры	bi,м	wi,м2	Pi,кН	ldi,м	Pi ldi	Pi
l1,м	l2,м
		0,51	5,51	2,81	7,029	0,34	2,39	19,36
	0,51	1,02	5,32	2,71	20,361	0,79	16,08	54,16
	1,02	1,53	5,01	2,55	31,958	1,29	41,22	80,05
	1,53	2,04	4,47	2,28	39,919	1,79	71,45	89,21
	2,04	2,55	2,99	1,52	34,331	2,3	78,96	51,32
	2,55	3,06	1,27	0,65	17,822	2,81	50,08	11,31
	3,06	3,57	0,61	0,31	10,117	3,32	33,59	3,08
	3,57	4,08	0,29	0,15	5,549	3,83	21,25	0,8
	4,08	4,59	0,13	0,06	2,819	4,34	12,23	0,18
	4,59	5,1	0,02	0,01	0,484	4,84	2,34	0,004
	∑=	13,05	170,389		329,59	309,474

Определяем результирующую силу всех элементов, как сумму всех сил элементов R=∑P_i=170,389кH

Точка приложения этой силы относительно осей х и у, выбранных как показано на рис.4, используя данные таблицы 1.2 находиться по теореме Вариньона, которая считается так: сумма моментов составляющих элементарных сил относительно некоторой оси равна моменту равнодействующей силы относительно той же оси, т.е.

для определения горизонтальной координаты центра давления Х_DR, сумму моментов берем относительно оси У, и уравнение запишем в виде:

, (1.2.1.3)

Тогда X_DR= ,м

X_DR= =1,8(м)

Для определения вертикальной координаты центра давления У_DR, сумму моментов берём относительно оси Х и уравнение запишем в виде:

,

Y_DR= ,м (1.2.1.4)

Y_{DR= =}1,9(м)