Курсовая работа: Расчет нагрузок на элементы конструкции докового типа

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

архитектурно-строительный университет
Расчет нагрузок на элементы конструкции докового типа

2. Определение гидростатической нагрузки на элементы рабочей
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
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:
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:
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:
где h С1
– заглубление центра тяжести боковой поверхности, м
S 1
– площадь смоченной боковой поверхности, м
Р 1
= ρgh С
1
S 1
= [ρg(a-z )/2]·L С
·(a-z );
Р 1
= [1000·9,81·(5,8-0,6)/2]·13,75·(5,8-0,6) = 1823,68 кН
Центр давления силы Р находится как
где l 1
– координата заглубления верхней грани, м
l 2
– координата заглубления нижней грани, м
l d1
= 2(l - l )/3(l - l ) = 2(h³-0³)/3(h²-0²) = 2(a-z )³/3(a-z )²;
l d
1
= 2(5,8-0,6)³/3(5,8-0,6)² = 3,46 м
Сила гидростатического давления Р действует на днище рабочей секции дока в виде прямоугольника: Р = ρgh C
2
S 2
, Н
где h C
2
– заглубление центра тяжести днища, м
Р = 1000·9,81·(5,8-0,6)·13,75·5.8 = 4068.21 кН
Масштаб эпюр давления 1см = 25,506 кПа
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
гидростатическая нагрузка плавучий док
где h – заглубление нижней точки прямоугольника, м
p = 1000·9,81·(2·1,3 - 0,6) = 19,62 кПа
p = 1000·9,81·(5,8-0,6) = 51,01 кПа
Сила давления на прямоугольный боковой элемент находится по формуле:
где W – объем эпюры гидростатического давления, действующего на
где S – площадь эпюры гидростатического давления, м
P = W = S b = 0,5ρgh ·h ·c = 0,5ρg·(2R- z )²·c
P = 0,5·1000·9,81·(2·1,3-0,6)²·3,5 = 68,67 кН
Центр приложения силы Р 3
: l d
3
= 2(l - l )/3(l - l ), м
где l – координата конца рассматриваемого участка, м
l – координата начала рассматриваемого участка, м
l d3
= 2·((2R- z )³-0³)/3·((2R- z )²-0²)
l d
3
= 2·(2·1,3-0,6)³/3·(2·1,3-0,6)² = 1,33 м
Сила Р 4
действует на вертикальный треугольный боковой элемент и определяется по формуле:
где h C
4
– заглубление центра тяжести, м
S 4
– площадь треугольного бокового элемента, м
Р = 1000·9,81·(2+(5,8-2,6)/3)·(5,8-2,6)·3,5/2 = 168,47 кН
Р : l d4
= l C4
+I /(l C4
·S 4
), м
где I – момент инерции треугольного бокового элемента, м
l C4
= h C4
= h +(a-2R)/3 = 2R-z +(a-2R)/3 ;
l C4
= 2,6-0,6 + (5,8-2,6)/3 = 3,06 м
I = bh³/36 = c·x³/36 = c·(a-2R)³/36 ;
l d4
= 3,06+3,19/(3,06·5,6) = 3,25 м
Определяем равнодействующую на всю боковую стенку переходной секции, как сумму сил Р 3
и Р 4
и точку ее приложения по теореме Вариньона:
l = (68,67·1,33+168,47·3,25) / 237,14 = 2,7 м
а = (68,67·1,75 + 168,47·1,17) / 237,14 = 1,34 м
Силу давления P на наклонное прямоугольное днище будем искать по формуле:
где l – координата конца рассматриваемого участка, м
l – координата начала рассматриваемого участка, м
l = (5,8-0,6-3,2) / sin42° = 2,99 м
P = 1000·9,81·5,8·sin42°·(7,77² - 2,99²) / 2 = 979,08 кН
Центр приложения силы P : l = 2(l - l )/3(l - l ), м
l = 2(7,77³ - 2,99³) / 3(7,77² - 2,99²) = 5,73 м
Масштаб эпюр давления 1см = 25,506 кПа
Рис. 2 - Схема к расчету нагрузки на переходную секцию дока.
Расчет гидростатических нагрузок на носовую секцию дока

Боковая поверхность носовой секции представляет собой фигуру произвольной формы. Боковой элемент носовой части разбивается по вертикали на ряд составляющих. Кривая аппроксимируется и заменяется прямыми. Определяем нагрузку от давления воды на каждый составляющий элемент по формуле:
P i

= ρgb i

·sinα·(l - l )/2 и центр давления гидростатических сил по формуле:
где l – координата конца рассматриваемого участка, м
l – координата начала рассматриваемого участка, м
b i

– ширина рассматриваемого участка, м
Положение равнодействующей R (координаты а и l ) определяется теоремой Вариньона. Для определения l выбирают ось А-А по уровню воды, а для а - ось
R = 1,8 + 4,59 + 7,26 + 9,12 + 7,06 = 29,83 кН
а = (ΣМ В-В
)/R = (ΣP i
· y i
/2)/R ;
а = (1,8 · 2,30/2 + 4,59 · 1,95/2 + 7,26 · 1,85/2 + 9,12 · 1,66/2 + 7,06 · 1,0/2) /
l = (ΣМ A-A
)/R = (ΣP i
· l di
)/R ;
l = (1,8 · 0,26 + 4,59 · 0,62 + 7,26 · 1,01 + 9,12 · 1,41+ 7,06 · 1,81) / 29,83 = 1,22 м
Криволинейную лобовую поверхность заменяем вертикальной стенкой.
Гидростатическое давление на эту стенку будет определяться по формуле:
p = 1000 · 9,81 · (2,6 – 0,6) = 19,62 кПа
Сила Р 6
действует на лобовую поверхность носовой секции, имеющей
цилиндрическую поверхность. Определяется:
где P Х
– горизонтальная составляющая, Н
p 1
= 19,62 · (1,3-0,6)/1,3 = 10,56 кПа
P X1
= 1000 · 9,81 · 0,46 · 3,7 = 16,7 кН
где l – координата конца рассматриваемого участка, м
l – координата начала рассматриваемого участка, м
l DX1
= 2 · 0,7 3
/ 3 · 0,7 2
= 0,46 м
Р Х
2
= V эп
= (p 1
+ p)h l
· T / 2
где h l
– заглубление центра тяжести
b – ширина рассматриваемого участка
Р Х2
= (10,56 + 19,62) · 1,3 · 5,8 / 2 = 113,77 кН
l DX2
= 2(2 3
– 0,7 3
) / 3(2,0 2
– 0,7 2
) = 1,45 м
S ТД
1
= [(R 2
– πR 2
/ 4) / 2 – z 1
(R - R)] · T ;
S ТД
1
= [(1,3 2
– 3,14 · 1,3 2
/4) / 2 – 0,6 ·(1,3 - 1,3)] · 5,8 = 0,82 м 2

V ТД
2
= S ТД
2
· T + R(R-z 1
) · T
S ТД
2
= 3,14 · 1,3 2
/4 + 1,3 · (1,3-0,6) = 2,24 м 2

V ТД
2
= 2,24 · 5,8 + 1,3(1,3 – 0,6) = 18,27 м 3

Р Y2
= 1000 · 9,81· 18,27 = 179,23 кН
Рис.4 - Расчетная схема к определению нагрузки на лобовую поверхность.
Расчет гидростатических нагрузок на кормовую секцию дока

Расчет расстановки ригелей на заднюю стенку дока.
Торцевая стенка дока шириной Т = 6,4 м перекрыта ригелями. Необходимо распределить 4 ригеля из условия равнозагруженности. Высота воды перед стенкой
Ригели рассчитываются графическим способ:
1) Определяем гидростатическое давление
p = 1000 · 9,81 · (5,8 – 0,6) = 51 кПа
2) Построим кривую зависимости давления от высоты р = f(h). Для этого
определяем силу суммарного давления при разной глубине.
Р = W ЭП
= S ЭП
· T = ρg · h · T · h / 2sinβ , Н
3) Отрезок MN делим на 4 равные части, из полученных точек восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с кривой. Затем проводим линии на уровне полученных точек , которые поделят эпюру гидростатического давления на равные площади. Сила давления равна объему полученных равновеликих площадей и составляет:
4) Определяем точки приложения силы Р риг
:
а) глубина погружения центра давления на верхний элемент эпюры в виде треугольника определяется как центр пересечения медиан;
б) положение центра давления на остальные затворы определяется графически:
Расчет нагрузки на боковую стенку и днище кормовой секции:
Сила давления определяется по формуле: Р 7
= ρgh c
7
S 7
, Н
где h 7
– заглубление центра тяжести кормовой секции, м
S 7
– площадь рассматриваемого элемента, м 2

h С7
= (h/3) · (2k + z 1
/tg β) / (k + z 1
/tg β) ;
h С
7
= (a – z 1
)/3 · (2k + z 1
/tg β) / (k + z 1
/tg β) ;
h С
7
= (5,8-0,6)/3 · (2 · 2,5 + 0,6 / tg 67°) / (2,5 + 0,6 / tg 67°) = 3,3 м
S 7
= (2,5 + 0,6 / tg 67°) · 5,2/2 = 7,16 м 2

Р 7
= 1000 · 9,81 · 3,3 · 7,16 = 231,79 кН
Центр давления силы Р 7
: l D
7
= l C
7
+ I ТР
/ l C
7
· S 7
;
где I TP
- момент инерции рассматриваемого элемента, м 4

I TP
= h 3
· [(z 1
/tg β) 2
+ k 2
+k · 4z 1
/tg β] / 36 · (k + z 1
/tg β)
I TP
= 5,2 3
· [(0,6 / tg 67°) 2
+ 2,5 2
+2,5 · 4 · 0,6 /tg 67°] / 36 · (2,5 + 0,6 / tg 67°) = 95,3 м 4

l D7
= l C7
+ I ТР
/( l C7
· S 7
);
l D
7
= 3,3 + 95,3 / (3,3 · 7,16) = 7,3 м
Определяем силу Р 8
, приложенную к днищу кормовой секции:
Р 8
= 1000 · 9,81 · 5,2 · 13,5 = 688,7 кН
Расчет величины полезного груза, размещаемого в плавучем доке при частичном заполнении камеры водой:

Грузоподъемность – максимальная масса груза, который поднимает док. Вес поднимаемого полезного груза определяется по формуле:
где Р – выталкивающая сила, равная весу воды, вытесненной пустой камерой
Объем погруженной в воду части дока определяется по формуле:
где S – площадь кормовой части дока, м²
S – площадь рабочей секции дока, м²
S – площадь переходной секции дока, м²
S – площадь носовой секции дока, м²
S = [2,5- 0,4/tg67°+0,6/tg67°] · 4,8/2 = 6,2 м²
S = z·c-[(a- z -2R)/2] · (a- z -2R)/tgα ;
S = 4,8·3,5-[(5,8-0,4-2·1,3)/2] · (5,8-0,4-2·1,3)/tg42° = 14,3 м²
S = (πR²/4)+R(R-z )+[(R²- πR²/4)/2]- z ·(R·z-R)/2 ;
S = (3,14·1,3²/4)+1,3·(1,3-0,6)+[(1,3²-3,14·1,3²/4)/2]-0,6·(1,3·4,8-1,3)/2 = 3,21 м²
Р = 1000·9,81·1668,72 = 16370,14 кН
1. «Расчет нагрузок на элементы конструкции докового типа»
2. Р.Р. Чугаев «Гидравлика» - Л. Энергоиздательство 1982г. – 572стр.
3. СТП ННГАСУ 1 – 1 – 98 Основные надписи
4. СТП ННГАСУ 1 – 2 – 98 Титульный лист
5. СТП ННГАСУ 1 – 4 – 98 Пояснительная записка

Название: Расчет нагрузок на элементы конструкции докового типа
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа
Добавлен 01:12:03 08 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 971
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Расчет нагрузок на элементы конструкции докового типа
Реферат: Охрана труда. законодательство об охране труда
Реферат: Агрессивность и наследственность
Реферат На Тему Исчезающие Виды Животных
Курсовая работа по теме Проектирование ракетного двигателя первой ступени двухступенчатой баллистической ракеты
Реферат: Proof Of Evolution Essay Research Paper
Лекция Экономикалық теория пәні мен оның негізгі бағыттары Экономикалық ғылымдардың қайнар көздері
Что Такое Раскаяние Сочинение Рассуждение 9.3
Курсовая работа по теме Изучение сезонных колебаний
Дипломная работа по теме Бухгалтерский учет и анализ движения товаров в оптовой (розничной) торговле
Контрольная Работа Номер 9 5 Класса
Контрольная Работа Векторы Средняя Линия Трапеции
Сочинение Рассуждение На Тему Благородный Разбойник
Курсовая работа по теме Классификация меток и смарт-карт, работающих по радиоканалу
Изменение Климата В Мире Эссе
Домашняя Контрольная Работа Номер 3
Реферат: Child Poverty Essay Research Paper Child Poverty
Контрольная работа по теме Проблемы и перспективы двусторонних отношений Бразилии и России
Защита Трудовых Прав Работников Дипломная Работа
Реферат по теме Языковые права личности. Языковая политика
Доклад: Великое княжество Финляндское
Реферат: Нефтяная промышленность
Курсовая работа: Автомобильный транспорт
Реферат: Западно-тюрский каганат