МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра водного хозяйства и морских портов

Пояснительная записка к курсовому проекту

на тему:

“Водные пути и порты”

Факультет: ГСС

Курс: IV

Группа: 1

Выполнил: Мещеряков К.О.

Консультант: Саинов М.П.

Москва

2013

Содержание:

Введение 2

1. Основные характеристики шлюза 3

Следовательно, грузопропускной способности шлюза достаточно для того, чтобы обеспечить расчётный грузооборот. 9

3. Статические расчёты отдельных элементов шлюза 15

4. Расчёт железобетонных элементов по прочности и трещиностойкости 27

Список использованной литературы: 32

Введение

Рациональное проектирование судоходных шлюзов и 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.

Состав данного курсового проекта:

1. Выбор при заданном напоре на гидроузле типа шлюза и определение полезных размеров его камеры в соответствии с заданным расчетным составом судов и грузооборотом;

2. Расположение судоходного сооружения в гидроузле с учетом топографических, гидрологических и геологических условий;

3. Выбор рациональной системы питания шлюза, типа стен и днища камеры, схемы голов и их оборудования, типа сооружений в подходах;

4. Основные (специфические для судоходных шлюзов) гидравлические и статические расчеты.

1. Основные характеристики шлюза

1.1. Установление расчётного напора

Расчетный напор на шлюзе устанавливается с учетом колебаний верхнего и нижнего бьефов.

За низший (расчётный) навигационный уровень нижнего бьефа ННУНБ условно принимается уровень, который возвышается над «нулём графика» кривой расходов Q = f(H)на величину +2м(от расчётного уровня откладывают глубину на пороге голов). За наивысший навигационный уровень верхнего бьефа следует принимать отметку нормального подпорного уровня НПУ, а за наинизший – отметку наибольшей его сработки. Таким образом устанавливаем следующие расчётные уровни:

ÑУНБ_min=ÑННУНБ= 56.1м– наинизший (расчетный) навигационный уровень нижнего бьефа;

ÑУНБ_max= 61.1м– наивысший уровень нижнего бьефа;

ÑУМО= 58м– наинизший уровень верхнего бьефа;

ÑНПУ= 68м– наивысший навигационный уровень верхнего бьефа.

Максимальный напор на шлюз определяется как разность между отметкой ÑНПУи отметкойÑННУНБ:

Hd=ÑНПУ-ÑННУНБ=68-56.1=11.9 м

1.2. Выбор типа и системы питания шлюза

Так как максимальный напор на шлюз не превышает 22 м, то целесообразно применить однокамерную конструкцию шлюза.

1.3. Определение минимальных габаритных размеров камеры шлюза

Габаритные размеры шлюзов определяются в соответствии с заданным расчётным составом судов.

Полезная длина камеры определяется по следующей формуле:

, где

–сумма длин шлюзуемых одновременно расчетных судов, установленных к камере шлюза в кильватер (самоходная баржа L_s= 98.4м);

DL– запас по длине камеры с каждой стороны и между судами, устанавливаемых в камере шлюза в кильватер,м:

DL=2+0.03*L_s=2+0.03*98.4=4.95 м.

Таким образом, полезная длина камеры шлюза составит:

_Lc,ef=(l_б*2+l_букс)+4*DL=(98.4*2+18)+4*5=234.8 м

Границей полезной длины камеры шлюза L_c,efс верховой её стороны при головной системе питания следует считать низовую грань стенки падения или шкафной части головы, или низовую грань других частей конструкции головы, наиболее выступающих в сторону нижнего бьефа.

Границей полезной длины камеры шлюза с низовой её стороны следует считать верховую часть шкафной части, если другие конструктивные элементы головы, включая предохранительные устройства, не выступают за эту грань в сторону нижнего бьефа.

Полезная ширина камеры определяется по следующей формуле:

, где

–сумма ширин используемых одновременно (рядом стоящих) расчётных судов

Db_s– запас по ширине камеры шлюза с каждой стороны от группы шлюзующихся судов. ПринимаемDb_s= 0.4м.

Таким образом, полезная ширина камеры шлюза составит:

b_c,ef=14.3+0.4*3=15.5 м

Глубина на порогах шлюза, отсчитываемая от расчётного наинизшего судоходного уровня, определяется по формуле:

, где

S– статическая осадка расчётного судна при полной загрузке,S_гр= 3.7м.

Таким образом, глубина на порогах шлюза составит:

_{hL=1.3*3.7=4.81 м}.

На заключительном этапе определения полезных размеров камеры расчётные минимальные размеры округляем до ближайших стандартных размеров камеры.

На основании рассчитанных значений стандартные размеры камеры шлюза составят:

• L_c,ef= 300м– полезная длина камеры шлюза;

• b_c,ef= 20м– полезная ширина камеры шлюза;

• h_L= 6м– глубина на порогах шлюза;

• L_ВГ= 1.5H_д= 1.5*11.9=17.85 м – длина верхней головы;

• L_НГ= 2.0H_д= 2.0*11.9=23.8 м – длина нижней головы.