Постановка на волну. Расчет перерезывающих сил и изгибающих моментов, действующих на волну

постановка балки на гребень волны (длина волны равна длине понтона), высота волны: м.

Разобьем понтон по длине на шпации, каждая длиной , и для каждой шпации определим выталкивающую силу по формуле:

,

где Δ – размер шпации,

γ=10 кН/м³ – удельный вес воды, - высота волны на каждой шпации.

Поправку выталкивающей силы определим по формуле:

Таким образом, выталкивающая сила с учетом поправки равна:

Р =Р’ + δ

Подсчет Р для каждой шпации произведем в табличной форме

Найдем перерезывающую силу и изгибающий момент:

- вес, приходящийся на 1 шпацию,

где кН – вес понтона,

здесь V – наружный объем понтона.

- вес, который передается через 1 колонну.

По результатам расчета строим эпюры нагрузки от воды, суммарной нагрузки, перерезывающей силы и изгибающего момента

Определим опасные напряжения в палубе и днище по формуле:

,

где Y – момент инерции, Н2 – высота понтона, W-момент сопротивления

Для нахождения момента инерции используем поперечный разрез понтона

Таким образом,

Y = Y_собст + Y_перен м⁴

Определим напряжения в бортах τ по формуле:

где: δ – толщина стенок и переборки; S – статический момент, м³ (S = ); - максимальная перерезывающая сила.(разница между весом и выталкивающей силой)

Сравним τ и σ с допустимыми напряжениями [τ] и [σ]:

[σ]= 0.65 R_с;

[τ]= 0.6*0,65 R_с

где: R_с – предел прочности при растяжении, сжатии, R_с =300МПа; η – коэффициент безопасности.