Установление расчетного напора, выбор и определение габаритных размеров камеры. Расположение шлюза в гидроузле, схемы верхового и низового подходов к шлюзу. Статические расчеты отдельных элементов шлюза. Расчет прочности сечения днища, подбор арматуры.
Рациональное проектирование судоходных шлюзов в гидроэнергетических, воднотранспортных и комплексных узлах сооружений, а также на искусственных водных путях должно обеспечить нормальные условия их эксплуатации при наименьших объемах капиталовложений. Это достигается, главным образом, правильным выбором типа шлюза и компоновки его в гидроузле, системы его питания, основных конструкций и схем оборудования, наиболее отвечающих заданному напору на сооружение, а также природным и производственным условиям.Расчетный напор на шлюзе устанавливается с учетом колебаний уровней верхнего и нижнего бьефов. Максимальный напор на шлюз определяется как разность между отметкой NНПУ и отметкой NНБМИН. Габаритные размеры шлюзов определяются в соответствии с заданным расчетным составом судов. Dl - запас по длине камеры с каждой стороны и между судами, устанавливаемыми в камере шлюза в кильватер, м; Dl=2 0,03ls Границы полезной длины камеры шлюза с верховой ее стороны при распределительной системе питания следует считать низовую грань стенки падения или шкафной части головы.Ось прямолинейного участка подходного канала сопрягается с осью судоходного хода в реке по криволинейному очертанию с радиусом траектории центра тяжести судна, равным при одиночном расчетном судне не менее пяти длин расчетного одиночного судна: r = 5?ls = 5?85 = 425м.Размеры и очертания подходов к шлюзам в плане должны обеспечивать расхождение шлюзуемых судов при двусторонним движении. Ширину судового хода подходных участков однониточных шлюзов на уровне расчетной глубины, при расчетном наинизшем судоходном уровне принимают не менее: b = 1,3?(bs1 bs2), где bs1 и bs2 - расчетные ширины расходящихся судов, которые принимаются равными bs = 13м;При несимметричных подходных каналах причальную линию следует располагать на продолжении лицевой грани устоев голов шлюза.Эксплуатационная грузопропускная способность шлюза в навигацию определяется по формуле: Рэкспл = ; d = (0,6 ? 0,8) - коэффициент полезного использования грузоподъемности судов, равной отношению средней загрузки судов к их полной грузоподъемности (d = Рср / ), принимается в курсовом проекте d = 0,75; За время шлюзования принимается время, необходимое для разового пропуска через шлюз судна (или групп судов), определяемое продолжительностью следующих операций: - наполнение и опорожнение камер t; uвв=0,8 м/с-скорость ввода судна в шлюз, принимаем по СНИП 2.06.07-87. твд = = =191 сек. uвд=1,1-скорость вывода судна из шлюза, принимаем по СНИП 2.06.07-87. a = 0,27 - коэффициент, принимаемый для шлюзов с головной системой питания;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. Условия отстоя судов оцениваются допускаемыми продольными гидродинамическими усилиями, действующими на судно водоизмещением D, находящимся при наполнении и опорожнении камеры в неустановившемся потоке. 3.6 Головная (сосредоточенная) система питания - наполнение камеры шлюза 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 ();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).Для каждого расчетного 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.).Расчеты по I группе предельных состояний производятся на расчетные нагрузки при нормативных сопротивлениях материала. К ним относятся: - расчет на устойчивость; Расчеты по II группе производятся на нормативные нагрузки при нормативных сопротивлениях материала. К ним относятся: - расчеты на трещиностойкость; При расчетах в курсовом проекте учитываем влияние реактивного давления от температурных деформаций стен путем увеличения изгибающего момента в расчетном сечении от давления грунта при песчаной обратной засыпки для стен со сплошным днищем на 30%.В курсовом проекте расчет выполняем в предположении независимой работы стен и передачи всех нагрузок от них на днище. Расчет выполняем после составления расчетных схем с действующими нагрузками, снятыми с 1 м длины.
План
Оглавление
Глава 1. Введение
Глава 2. Установление расчетного напора, выбор типа и определение габаритных размеров камеры и отметок порогов голов
Глава 3. Расположение шлюза в гидроузле, схемы верхового и низового подходов к шлюзу
3.1 Подходы к шлюзам
3.2 Причальные и направляющие сооружения
3.3 Грузопропускная способность шлюзов
3.4 Выбор системы питания, типов камер и голов
3.5 Гидравлический расчет водопроводной системы шлюза
3.6 Головная система питания - наполнение камеры шлюза
Глава 4. Статические расчеты отдельных элементов шлюза
4.1 Назначение предварительных размеров
4.2 Расчетные случаи
4.3 Общие положения расчета
4.4 Порядок расчета
4.5 Расчет стен камеры шлюза по первой группе предельных состояний
4.6 Расчет стен камеры по предельным состояниям 2-ой группы
4.7 Расчет неразрезного днища камеры шлюза
Глава 5. Расчет прочности сечения днища. Подбор арматуры
5.1 Эксплуатационный случай
5.2 Ремонтный случай
5.3 Расчет днища на образование трещин
5.4 Расчет днища на раскрытие трещин
Список используемой литературы
Глава 1. Введение
Список литературы
1. СНИП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1987.
2. СНИП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: 1989.
3. Конспект лекций.
4. Методические указания к выполнению курсового проекта.
