Проектирование камеры шлюза
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ует принять распределительную систему питания. При меньших значениях следует принимать головную систему питания.
Проверяем выполнения этих условий:
.
.
.
Следовательно необходимо принять головную систему питания.
Проектируем тип камеры со сплошным железобетонным днищем, жестко связанным с камерными стенами. Тип днища - неразрезной.
При неразрезных днищах докового типа проектируются тонкие камерные стены прямоугольного сечения без продольных галерей в них. На нижних головах используем двустворчатые ворота, на верхних - подъемно-опускные.
3.5 Гидравлический расчет водопроводной системы шлюза
Цель гидравлического расчета - установить основные размеры элементов водопроводной системы шлюза, при которых будут обеспечены наполнение и опорожнение камер в течение определенного времени, отвечающего пропуску через шлюз заданного грузооборота, при удовлетворительных условиях отстоя и маневрирования шлюзующихся судов, а также надежной работе конструкций и оборудования.
Гидравлический расчет производится отдельно для наполнения и для опорожнения камеры шлюза.
Принимаем:
1.стены камер - вертикальные;
2.среднюю площадь камеры - равной:
Ар = (1,11,15)lc,ef bc,ef = 1,1515015 = 2587,5м2;
3.равномерное открывание водопроводных затворов в течении времени:
tc = kct,
где kc = 0,7 0,8 - при головном наполнении камер;
kc = 0,6 0,7 - при опорожнении камер в нижние подходные каналы;
t - время наполнения (опорожнения) камеры шлюза;
tc = 0,78,1= 5,7мин = 342 сек.
Условия отстоя судов оцениваются допускаемыми продольными гидродинамическими усилиями, действующими на судно водоизмещением D, находящимся при наполнении и опорожнении камеры в неустановившемся потоке.
Водоизмещение расчетного судна в расчетном составе, в полном грузу:
D = rKblsbsS = 100,8585132,5 = 23481,25 кН.
Допускаемые значения продольных гидродинамических усилий (из табл. 3):
D = 23481,25 кH; Flдоп. = 41 кH; 1/nдоп = 1/573.
.6 Головная (сосредоточенная) система питания - наполнение камеры шлюза
Рассмотрим порядок расчета водопроводной системы.
Определяется скорость подъема водопроводных затворов при равномерном их поднятии (из условия допустимой величины продольной гидродинамической силы):
,
где: - площадь живого сечения камеры шлюза при минимальном уровне бьефа ();
- площадь смоченного миделя судна ; здесь - соответственно, ширина и осадка расчетного судна при полной загрузке, - коэффициент миделевого сечения ();
- наибольший напор на верхние ворота (разность отметок НПУ и порога верхней головы = 4.8 м);
- ширина водопроводного отверстия (принимаем равной ширине камеры);
- ускорение силы тяжести;
- коэффициент расхода водопроводной системы ().
Площадь отверстия при заполнении из-под щита
,
где .
Заканчивать открывание водопроводных затворов возможно после полного затопления отверстий (наиболее часто встречающийся вариант), т.е.
Для последнего случая:
;
Полученное время меньше .
Объем камеры гашения при равномерном открывании затворов, не затопленных в начале наполнения водопроводных отверстий,
где: - измеряется в секундах.
Длина камеры гашения
,
где: - высота стенки падения.
- коэффициент, зависящий от совершенства гасительных устройств.
Длина успокоительного участка камеры при равномерном открывании затворов, не затопленных в начале заполнения водопроводных отверстий:
где: - коэффициент, зависящий от качества работы гасительных устройств.
Глава 4. Статические расчеты отдельных элементов шлюза
.1 Назначение предварительных размеров
В курсовом проекте можно принять отметку застенного дренажа открытого или закрытого типа для однокамерных шлюзов, выдвинутых в нижний бьеф, на уровне высоких нижнем бьефе гидроузла, при котором предусматривается, в случае необходимости, откачка воды из камеры (102.4м). Этой же отметкой определяется высота ремонтных ворот нижней головы.
Конструктивная толщина железобетонных стен камеры шлюза вверху принимается равной 1,0 м.
Толщина железобетонных стен камер из монолитного бетона в расчетном сечении их сопряжения с днищем равна:
Толщину днища примем 0,15Hст = 3м.
.2 Расчетные случаи
Проводим расчёты в I, II эксплуатационном и ремонтном расчётных случаях.
Для каждого расчётного случая выбираются наихудшие сочетания действующих нагрузок от давления грунта, воды и удара судна. Поскольку камера шлюза находится в нижнем бьефе, то уровень воды за стенами принимаем на отметке УНБ (макс., мин.).
В I эксплуатационном случае принимаем, что камера наполнена до наивысшего судоходного уровня верхнего бьефа.
В II эксплуатационном случае принимаем, что камера наполнена до наинизшего судоходного уровня нижнего бьефа.
В ремонтном случае - камера осушена.
Строительный случай, как правило, не определяет выбор железобетонных конструкций и площади арматуры. Результаты этого расчёта необходимы для выбора или уточнения той или иной технологии организации строительных работ.
.3 Общие положения расчета
Статические расчеты производятся по предельным состояниям I и II группы.
Расчеты по I группе предельных состояний производятся на расчетн?/p>