Гидротехнические сооружения. Том I

Величина изгибающего момента и продольного усилия для любого сечения трубопровода S, опре деляемого углом выразится формулами: Ы а = М 0 + Я г , (1 — cos + N S = H cosf + % M (fi) где 9Î — величина продольного усилия от действия нагрузки на участке трубопровода AS. За положительный момент принимаем момент, вызывающий увеличение кривизны кольца, что соответствует раслржению фибр внешней и сжа тию фибр внутренней поверхностей. За положи тельное значение продольной силы принимаем растягивающее усилие. 3. ДАВЛЕНИЕ ВОДЫ Давление воды под напором складывается из действия напора и гидростатического давления воды по закону треугольника, почему целесо образно представить давление воды в виде двух нагрузок: а) равномерно распределенного давления воды, равного величине напора, отсчитываемого от ше лыги свода; б) нагрузки по закону треугольника от нуля в шелыге свода до максимума в подошве трубопро вода; при больших диаметрах и незначительных напорах роль нагрузки второго вида резко уве личивается. Г а ) РАВНОМЕРПОГРАСИРЕДЕЛЕППОЕ ДАВЛЕНИЕ В О ДЫ ПОД 1IAUOPOM " Равномерно распределенное, радпально направ ленное давление воды при правильной кругооб

Уравнение равновесия имеет вид 22V = 2-1000 Pr, откуда N = 1000 Pr кг, где P и г выражаются в метрах.

« ) ДАВЛЕНИЕ В О Д Ы ПО ЗАКОНУ ТРЕУГОЛЬНИКА ОТ НУЛЯ В ШЕ Л Ы Г Е ДО МАКСИМУМА В ОСПОВАПИИ (рис. 382). Определяем величины, входящие в выражение (6) п. 2 настоящей главы. Радиально направлен ное гидростатическое давление на элементарную площадку dF, определяемую углом ф, выразится dp = S-7/-ds = 8 - « / -йф = 8г 2 ( і _ C o s ф) йф, где 8— вес 1 л( 3 воды.

2Г

а/

Р и с . 382 . Р а с ч е т н а я с х ема при дейс т вии гидрос татиче ского д а в л ения поды по з акону тре у г ольник а .

разной форме вызывает в стенках трубопровода толь ді ко растягпватощее усилие, одинаковое для всех сече ний трубопровода. Рассматриваем равнове сие полукольца трубопрово да длиной в 1 м. Действие отсекаемого полукольца за менено приложенным в се чениях А и В равными си лами N (рис. 381). Давление на 1 м* внутренней поверх ности равно р = 1000 Р кг/м*,

Момент от гидростатического давления на эле ментарную площадку dF в сечении S, опреде ляемого углом f , равен d т = — 8r2 (1 — cos Ф) йф • r L sill (<Р — Ф) йф. Для получения полного момента в сечении S от гидростатического давления на участке AS интегрируем выражение d9)t в пределах измене ния угла ф от 0 до f. 9 SC« = — V 8r5r, (1 - cos Ф) • sin (f - Ф) йф =

Р и с . Р а с ч е т н а я с х ема при действии на - порного д а в л е ния поды. 381 .

где Р — расчетный напор в м, отсчитываемый от шелыги свода. Давление на элементарную площадку i l F составляет: pclF = 1000 P-ds = 1000 • Р - гсЦ кг. Горизоптальная составляющая радиальпо направ ленного элементарного давления равна (1000 Р-г• df) sin <р = 100) Р sin <р-й? кг. Горизоптальная составляющая полного давления на полукольцо составляет: тс 1000 P r -sin f d f = b л = 1000 P r С sin f df = 2.10C0 Pr.

= — ô r * r , ( 1

a . g i n If — c o s If

Величину продольного усилия 91 в сечении S от гидростатического давления на участке AS по лучим интегрированием выражения проекции эле ментарного давления па касательную к средней окружности в сечении S — dp sin (f — ф) в преде лах изменения угла ф от 0 до f.

9 1 = \ dp-sin Of — ф) =

= \ m (1 - cos Ф) sin Op — ф) йф =

== Ьг* ( 1 — Ï . sin f _ cos ?