РОЗРАХУНКОВО-графічних робіт №1
«Визначення сили гідростатичного тиску на плоскі поверхні»
коротку теорію. ВІДОМОСТІ ДЛЯ ВИРІШЕННЯ
,
де - Сумарний утримує момент стінки щодо ребра О;
- сумарний перекидаючий момент.
,
де - сили надмірного гідростатичного тиску води;
- глибини занурення центрів тяжіння відповідних ділянок стінки (від вільної поверхні);
- площі зіткнення ділянок стінки з водою;
- плечі сил тиску щодо ребра перекидання О.
При рекомендується сили розкладати на горизонтальні і вертикальні складові і обчислювати необхідний момент, як різницю моментів складових.
ЗАВДАННЯ
Визначити коефіцієнт стійкості водоудерживающей стінки щодо ребра О при наступних даних:
;
;
;
;
;
;
;
.
Підстава стінки прийняти водонепроникним.
Розрахунок виконати на 1 п.м. стінки аналітичним і графоаналітичним способами.
РІШЕННЯ аналітичним способом.
. Обчислюємо сили на ділянки стінки.
(для всіх варіантів);
;
;
.
;
;
;
;
2. Знаходимо точки докладання зусиль.
;
;
;
.
;
;
.
;
;
;
.
3. Визначаємо перекидні моменти.
Плече сили:
.
Перекидаючий момент знаходимо, розкладаючи силу на горизонтальну складову і вертикальну (момент проти годинникової стрілки? зі знаком «мінус»):
;
;
;
;
;
Плече сили:
;
.
. Визначаємо утримують моменти.
,
де - ваги верхньої, середньої та нижньої частин стінки, рівні
,
- обсяги розглянутих частин стінки довжиною 1 п.м.
(1 і 3 об'єми - паралелепіпеди, 2-й обсяг - трапецеїдальних призма).
;
;
Для трапецеїдальних перетинів їх центр тяжіння знаходимо за формулою:
;
;
;
;
.
РІШЕННЯ графоаналітичний СПОСОБОМ
Він використовується тільки у випадках дії рідини на площині прямокутного обриси. В основу способу покладено поняття епюри гідростатичного тиску.
1. Викреслює стінку в лінійному масштабі 1:50.
. Знаходимо площі епюр:
мулу гідростатичний тиск
4. Сили тиску (порівняти з початком аналітичного способу):
. Знаходимо точки докладання зусиль.
Положення центра ваги епюри у вигляді трикутника визначаємо як
(у разі? як) від основи епюри. Значення відкладаємо в обраному масштабі 1:50 від основи епюри у вигляді трикутника і отримуємо центр тиску Д1.
Центр ваги епюри у вигляді трапеції знаходиться графічно (рис. нижче). Для цього трапецію необхідно добудувати до паралелограма і отримати його діагональ. Для цього до верхнього паралельних основи трапеції додамо вліво нижнє паралельне підставу. До нижнього основи додамо вправо верхню підставу. Будуємо діагональ паралелограма. Центр ваги трапеції знаходиться на перетині цієї діагоналі з медіаною трапеції - лінії, що з'єднує середини паралельних підстав.
Плечі сил визначаються по малюнку з урахуванням лінійного масштабу
.
Сумарний перекидаючий момент
Помилка щодо аналітичного способу
