Расчет судоходного шлюза

Исходные данные 4
1 Определение габаритных размеров шлюза 6
1.1 Определение полезной длины камеры 6
1.2 Определение полезной ширины камеры 7
1.3 Определение глубины на порогах шлюза 7
1.4 Окончательные габаритные размеры шлюза 8
2 Выбор системы питания шлюза 9
3 Гидравлический расчет системы питания шлюза 10
4 Определение габаритов подходных каналов 18
5 Процесс шлюзования и составляющие его операции 22
6 Определение грузопропускной способности шлюза 26
7 Основные расчетные случаи для шлюза 29
7.1 Эксплуатационный случай 29
8 Основные расчетные случаи для днища 36
8.1 Эксплуатационный расчетный случай. Подсчет нагрузок на днище камеры 38
8.2 Контактное давление в упругом решении 40
8.3 Контактное давление в упругопластическом решении 41
8.4 Осадка камеры шлюза 44
8.5 Изгибающие моменты в днище от горизонтальных сил 44
8.6 Упругое решение 46
9 Расчёт железобетонных элементов па прочности и трещиностойкости 49
9.1 Расчёт армирования стен камеры шлюза 49
9.2 Расчет армирования днища камеры шлюза 52
10 Поверочный расчет камеры шлюза на ПЭВМ 55
10.1 Исходные данные для расчета шлюза по программе SCAD 55
10.2 Результаты расчета основных элементов камеры шлюза 57
Заключение 58
Список использованных источников 59
Приложение 1. Высотная разбивка камеры 60
Приложение 2. Схема проходного сечения канала 61
Приложение 3. График шлюзований через однокамерный шлюз при одностороннем движении 62
Приложение 4. График шлюзований через однокамерный шлюз при двустороннем движении 63
Приложение 5. Расчётная схема с действующими нагрузками для определения усилий 64
Приложение 6. Поперечное сечение шлюза 66
Приложение 7. Схема нагрузок на днище 67
Приложение 8. Эпюра реакции грунта 68

Задание 2
1. Класс внутреннего водного пути – III
2. Число несамоходных судов в расчетном составе – 2: по длине – 2, по ширине – 1
3.
Габариты судов ед. изм. Обозначение Расчетное судно толкач или буксир
длина м l0/ls 65/67,1 40,2
ширина м b0/bs 14 8,6
осадка в грузу м s 1,64 2,13
осадка порожнем м s0 0,35
коэффициент полноты водоизмещения δ 0,865

4. Тяга несамоходных судов – за буксиром
5. Отметки уровней воды:
В верхнем бьефе: В нижнем бьефе:
ФПУ (с учетом ветрового нагона) 39 м max СУНБ 28 м
НПУ (max СУВБ) 38 м ремонтный УНБ 27,5 м
min СУВБ 37,5 м min СУНБ 26 м

6. Продолжительность навигации – tнав220 сут.
7. Продолжительность работы шлюза – tр22 час/сут.
8. Коэффициент неравномерности подхода судов к шлюзу – β1,2.
9. Коэффициент использования грузоподъемности судов – α0,7.
10. Число шлюзований пассажирских судов – nпас7 в сутки.
11. Число шлюзований порожних и служебных судов – nпорnсл2 в сутки.
12. Ниже водонепроницаемый суглинок φ24, с5 т/м2, коэф. пористости е0,45.
13. Конструкция шлюза: железобетонные головы, стены камер заанкерованный больверк с переменными характеристиками. Низ стенки забит в водонепроницаемый грунт.
14. Высота камеры стены (ФПУ-СУНБ1,2s)9,6 м. Отметка анкера (ФПУ – 3,0 м). Отметка расчетного горизонта min (СУНБ). Нагрузка на поверхности засыпки отсутствует.

В данном курсовом проекте выполнен расчет судоходного шлюза.
Определены необходимые габаритные размеры шлюза:
длина – lc,ef300 м;
ширина – bc,ef20 м;
высота – hl4,0 м.
Также выбрана система распределительная система питания шлюза; проведен гидравлический расчет системы питания шлюза, в результате чего построены графики зависимости расхода, напора и давления от времени; определены габариты подходных каналов. Определено время шлюзования при одностороннем и двустороннем шлюзовании, которое составило 43,3 и 36,73 минут соответственно. Грузопропускная способность шлюза, по итогу расчета, за год составляет 6,93 млн.тонн груза.
Произведен расчет днища, а также расчёт железобетонных элементов па прочности и трещиностойкости. По результатам данных расчетов можно сделать вывод о надежности конструкции.
Также выполнен поверочный расчет на ПЭВМ. Результаты данных расчетов расходятся менее чем на 5%, что можно отнести на погрешности при округлении и введенные допущения при расчетах. В связи с вышеперечисленным возможно сделать выводы о том, что расчеты в курсовом проекте произведены корректно.