9974

11

sin – синус угла наклона дна к горизонту;

l2

– расстояние от уровня воды до нижней кромки дна, м;

l1

– расстояние от уровня воды до верхней кромки дна, м.

sin

a R

,

(28)

(a R)2 c2

5,5 4,4

sin

0,464.

(5,5 4,4)2

2,12

l

a z1

,

(29)

2

sin

l

R z1

,

(30)

1

sin

l

5,5 0,7

10,34 м,

2

0,464

l

4,4 0,7

7,97 м,

1

0,464

10,342

7,972

3

кН.

PДН 1000 9,81 5,5 0,464

543,20 10

Н 543,20

2

Точка (координата) приложения силы PДН

l

2

l

3

l3

,

(31)

ДН

2

1

3

l

2

l2

2

1

lДН

2

10,343 7,973

9,20 м.

3

10,34

2

7,97

2

h

R z1

,

(32)

i

n

где n – количество прямоугольников, n = 5.

h

4,40 0,70

0,74 м.

i

5

y

2

y2

P

g b

2

1

,

(33)

Б

2

h

2

y3

y3

,

(34)

2

1

y2

y2

d

3

2

1

Заглубление кромок

Плечо силы

прямоугольника, м

Сила давления на

бокового

Ширина

боковую стенку

давления

№ прямо-

прямо-

прямоугольника

относительно

угольника

угольника

y

2

2

оси Ox

y2

y

PБi g bi

2

y1

,

3

3

bi, м

1

кН

2

h

2

y2

y1

,

di

3

y22 y12

м

1

4,25

0,74

0

11,42

0,49

2

3,98

1,48

0,74

32,07

1,15

3

3,55

2,22

1,48

47,67

1,87

4

2,87

2,96

2,22

53,96

2,61

5

1,65

3,70

2,96

39,88

3,34

5

PБ PБi , кН,

(35)

Y

PБ1 hd1 PБ2 hd2 PБ3 hd3

PБ4

hd4 PБ5 hd5

,

(38)

Б

PБ

Y

11,42 0,49 32,07 1,15 47,67 1,87 53,96 2,61 39,88 3,34

2,20

м.

Б

185,00

PБ XБ PБi

Xi ,

(39)

где

X

i

bi

– плечо элементарной силы P

относительно оси Oy, м.

2

Бi

PБ XБ PБ1 X1 PБ2 X2 PБ3 X3 PБ4 X4 PБ5 X5 ,

(40)

XБ

PБ1 X1 PБ2 X2 PБ3 X3 PБ4 X4 PБ5 X5

,

(41)

PБ

11,42

4,25

32,07

3,98

47,67

3,55

53,96

2,87

39,88

1,65

XБ

2

2

2

2

2

1,53 м.

185,00

P

0,5 g h2 T ,

(42)

X

л

где

hл

– заглубление лобовой части под уровень воды, м.

hл

R z1 ,

(43)

hл 4,40 0,70 3,70 м.

PX 0,5 1000 9,81 3,72 5,5 369,30 103Н 369,30 кН.

Поскольку эпюра гидростатического давления треугольная, то сила

PX

проходит через центр тяжести эпюры на глубине

hX

2

hл ,

(44)

3

hX

2

3,70 2,47 м.

3

Вертикальная сила Py [3]

Pу g Vi ,

(45)

где

Vi

– объем элементарного параллелепипеда, м3.

Vi

Si T ,

(46)

Расчет выполняется в табличной форме (таблица 3).

№ пря-

Площадь

Расстояние

Стати-

Горизонтальная

Стати-

моуго-

прямоуголь-

до центра

ческий

координата

ческий

льника

ника

тяжести

момент

центра тяжести

момент

S

i

b h , м2

прямо-

прямо-

прямоугольника

прямо-

i

i

угольника

угольника

bi

угольника

hci , м

относи-

Xi

, м

относи-

2

тельно оси

тельно оси

Ох

Оy

S

i

h , м3

S

i

X

i

, м3

ci

1

3,145

0,37

1,16

2,125

6,68

2

2,945

1,11

3,27

1,990

5,86

3

2,627

1,85

4,86

1,775

4,66

4

2,124

2,59

5,50

1,435

3,05

5

1,221

3,33

4,07

0,825

1,01

S Si

12,06

Si hci

Si Xi

18,86

21,26

S YЦТ Si hci ,

(47)

где

S – площадь сечения тела давления, м2;

S

– площадь сечения элементарного прямоугольника, м2;

i

hci

–

координата

заглубления центра тяжести

элементарного

прямоугольника, м.

Точка приложения Pу

по координате Y равна

Y Si hci ,

(48)

ЦТ

S

где

Si hci

18,86 м3 (таблица 3);

S Si

12,06 м2.

S XЦТ Si Xi ,

(49)

где

XЦТ

– координата точки приложения вертикальной силы, м.

XЦТ

Si

Xi

,

(50)

S

где

Si

Xi 21,26 м3 (таблица 3).

P P2

P2

,

(51)

л

X

y

748,29 кН.

Pл

369,302 650,812

tg

Py

,

(52)

4.1 Аналитический способ

Нагрузка, приходящаяся на один ригель равна

P

PK

,

(53)

риг

n

где

PK

– сила гидростатического давления, действующая на торцевую стенку;

n – количество ригелей (по заданию n = 3).

PK g hc SK ,

(54)

где

hc

– заглубление центра тяжести торца кормовой части под уровень воды.

h

hK

,

(55)

c

2

где

hK

– глубина погружения торца кормовой части под уровень воды.

hK a z1,

(56)

hK 5,5 0,7 4,8 м,

h

4,8

2,4 м,

c

2

SK

hK

T ,

(57)

sin

где sin – синус угла наклона торцевой стенки к горизонту.

sin

a

,

(58)

a2 k2

sin

5,5

0,878,

5,52 3,02