книги из ГПНТБ / Донской И.П. Водный транспорт леса учебник
.pdfРешая это уравнение, легко преобразуемое в квадратное, по
лучаем зависимость для определения bz |
|
|
|
|
h — |
2 |
(157) |
|
Л б |
|
|
После этого по зависимости |
|
(158) |
|
находим подпор воды Az |
Az = 6z—6z0 |
|
|
в сечении / — / . |
|
|
|
Значения среднего удельного сопротивления |
т п в этих |
зависи |
|
мостях можно вычислять |
по формуле (167). В |
натурных |
и лабо |
раторных условиях ЦНИИ лесосплава были приведены для раз личных случаев замеры величин 6z, 620, h^, I и на основании этих замеров были вычислены т п по формуле
|
|
rn = P-f(h6 |
+ 6 - ^ ) . |
|
|
(159) |
Подпор уровней Az, вызываемый запанным пыжом, может |
||||||
достигать |
значительных величин. Например, при длине участка |
|||||
реки'/, занятого пыжом, равного 1000 м, при скорости |
и = 1,5 |
м/сек |
||||
и глубине |
Лб = 4,5 м подпор Az оказывается равным |
1,3 |
м. |
|
||
Для построения продольного профиля запанного пыжа необхо |
||||||
димо знать величины его местных осадок /м , осадок |
в |
створе за |
||||
пани |
tQ и |
в его сечениях, удаленных на различные |
расстояния |
|||
от створа |
запани. |
|
|
|
|
|
Значения осадки пыжа to' в створе поперечной запани в зави |
||||||
симости от скорости течения и и глубины I15 при |
длине |
пыжа |
||||
1600 |
м и |
относительной плотности древесины р 0 = ~ |
=0,7 |
приве |
||
дены |
в табл. 12. |
Таблица |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Значение осадки пыжа в зависимости |
|
|
|
|
от скорости течения и глубины при длине пыжа 1600 м
С к о р о с ть течения
v.м/сгк
З н а ч е н и я |
/ п и зависимости от |
глубины |
|
ll, м |
|
4 |
6 |
8 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
1,7 |
1,9 |
1,5 |
2,6 |
3,2 |
3,8 |
2,0 |
3,4 |
4,2 |
5,0 |
2,5 |
4,2 |
5,1 |
6,0 |
При длине пыжа Ьп, |
отличной от 1600 м, осадка |
пыжа |
в |
створе |
поперечной запани определяется по формуле |
|
|
|
|
где т)1 — поправочный |
коэффициент, зависящий |
от |
v |
и L n |
(табл. 13). |
|
|
|
|
150
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 13 |
|
|
|
|
Численные значения % |
|
|
|
|
|||
Скорость |
|
З н а ч е н и я |
ri, в зависимости |
от длины пыжа |
L n |
, м |
|
|||
течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v. |
м/сек |
300 |
500 |
|
700 |
|
1000 |
1600 |
2000 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
0,5 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
i ,оо |
1,0 |
1,0 |
||
|
1,0 |
0,89 |
0,93 |
0,95 |
|
0,98 |
1,0 |
1,0 |
||
|
2,0 |
0,79 |
0,87 |
0,92 |
|
0,97 |
1,0 |
1,0 |
||
|
2,0 |
6,63 |
0,75 |
0,84 |
|
0,94 |
1,0 |
1,0 |
||
Местные осадки пыжа tM i-ia различных удалениях от створа |
||||||||||
запани можно определить по формуле |
|
|
|
|
|
|||||
где |
"Пг — коэффициент перехода |
от осадки |
пыжа |
в |
створе за |
|||||
|
|
пани t0 к местной осадке пыжа tM на различных удале |
||||||||
|
|
ниях от створа запани; |
численные |
значения |
г\г |
приве |
||||
|
|
дены в табл. 14. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 14 |
|
|
|
|
Численные |
значения г)2 |
|
|
|
|
||
Скорость |
|
З н а ч е н и е |
T]fl в зависимости |
от длины пы;ка |
L H i |
м |
|
|||
течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v, |
м/сек |
0 |
100 |
300 |
500 |
|
700 |
1000 |
2000 |
|
|
|
|
||||||||
|
0,5 |
1,0 |
0,85 |
0,71 |
0,64 |
|
0,60 |
0,57 |
0,57 |
|
|
1,0 |
1,0 |
0,84 |
0,64 |
0,60 |
|
0,56 |
0,52 |
0,48 |
|
|
2,0 |
1,0 |
0,83 |
0,56 |
0,42 |
|
0,37 |
0,35 |
0,33 |
|
|
3,0 |
1,0 |
0,79 |
0,50 |
0,36 |
|
0,32 |
0,30 |
0,29 |
|
Определив вызванный запанным пыжом подпор воды в различ ных створах по зависимости (158), можно установить форму сво бодной поверхности воды в лесохранилище и построить продоль ный профиль пыжа в поперечной запани. В продольной запани пыж формируется в основном так же, как и в поперечной запани, но толщина его несколько меньше и более равномерна по длине. Значительных утолщений пыжа возле поперечной части запани обычно не наблюдается. Подпор воды, создаваемый пыжом в про дольной запани, оказывается сравнительно небольшим, так как стеснение живого сечения реки здесь имеется лишь у одного из берегов. Этим в основном и объясняется более равномерная толщина пыжа по длине лесохранилища, образованного продольной запанью.
Пыж в продольной запани вызывает перераспределение ско рости не только по глубине, но и по ширине потока. В свободной от пыжа части и потока скорости по сравнению с бытовыми,
151
увеличиваются, а в пыже и подпыжевой части — уменьшаются. Вследствие этого под пыжом возможно отложение наносов, что и наблюдается при значительном их количестве в потоке. Размыв русла может происходить в зоне, близкой к продольному бону запани.
§3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ПЫЖА
ВПОПЕРЕЧНОЙ ЗАПАНИ
Длину бревенного пыжа в лесохранилище, образованном по перечной запанью, определяют по формуле
|
|
|
|
|
|
Ь П = |
^ Г ° , |
|
|
|
|
|
|
|
|
(160) |
|||
где |
W — расчетная емкость |
лесохраинлища, |
определяемая |
по |
гра |
||||||||||||||
|
фику |
поступления |
леса |
|
в |
запань |
и |
графику |
выпуска |
||||||||||
|
леса |
из запани; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
п — полнодревесиость |
пыжа, |
равная отношению |
объема |
бре |
||||||||||||||
|
вен в пыже к его |
геометрическому |
объему; |
и = 0,3 |
при |
||||||||||||||
|
отклонениях от 0,28 до |
|
0,32; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ъ — средняя |
ширина |
реки |
|
в |
пределах |
лесохраинлища |
при |
|||||||||||
|
уровне воды в период формирования |
пыжа; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
ро — относительная |
плотность |
древесины |
(безразмерная |
ве |
||||||||||||||
|
личина, |
равная |
отношению |
плотности |
древесины |
р л |
|||||||||||||
|
к плотности воды р), |
р„ = — • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1С — средняя |
|
|
|
|
г 0 |
р > |
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|||
|
осадка |
пыжа, |
зависящая |
от |
скорости течения |
||||||||||||||
|
в период его формирования, глубины реки h в пределах |
||||||||||||||||||
|
лесохраинлища |
и длины пыжа L n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
tc |
= f(v, |
h, |
L„), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Средняя осадка пыжа |
/ с определяется |
по |
эмпирической |
фор |
|||||||||||||||
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*С = |
*°Ф, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(161) |
|||
где |
/0 ° — средняя |
осадка |
пыжа, |
в зависимости |
от о и h при |
част |
|||||||||||||
|
ном |
значении |
L n = 700 |
м и относительной |
плотности |
дре |
|||||||||||||
|
весины ро = 0,7; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от длины пыжа L„. |
||||||||
|
ср — поправочный |
коэффициент, |
зависящий |
||||||||||||||||
|
Значения средней осадки пыжа tc° в зависимости |
от |
и |
и |
h |
||||||||||||||
для |
L n = 700 м и ро = 0,7 |
приводятся |
в табл. 15. |
|
|
|
|
|
|
от |
|||||||||
|
Значения поправочного коэффициента ср в зависимости |
||||||||||||||||||
длины пыжа L n приводятся |
ниже |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
L n , м |
|
|
|
|
100 |
|
300 |
500 |
700 |
|
1000 |
2000 |
|
|
||||
|
ф |
|
|
|
|
1,20 |
|
1,10 |
1,04 |
1,00 |
0,96 |
0,92 |
|
|
|||||
Для определения длины пыжа предварительно принимают осадку пыжа tc° по табл. 15 для L n = 700 м, вычисляют по фор муле (160) длину пыжа, определяют для этой длины пыжа зна-
152
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
|
Значения |
средней осадки |
в зависимости |
от глубины |
реки |
|||
|
|
и |
скорости течения |
|
|
|
|
|
С к о р о с ть |
|
З н а ч е н и е |
rfjj, м. |
в зависимости от |
глубины |
реки |
н, |
м |
течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
о, м/сек |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
|
|
|
|||||||
0,25 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
||
0,50 |
0,49 |
0,51 |
0,53 |
0,55 |
0,57 |
0,58 |
||
0,75 |
0,77 |
0,84 |
0,90 |
0,97 |
1,03 |
1,12 |
||
1,0 |
1,05 |
1,25 |
1,45 |
1,70 |
2,00 |
2,25 |
||
1,5 |
1,38 |
1,65 |
2,05 |
2,40 |
2,77 |
3,20 |
||
2,0 |
1,80 |
2,15 |
2,50 |
2,90 |
3,30 |
3,75 |
||
2,5 |
1,95 |
2,35 |
2,85 |
3,30 |
3,70 |
4,20 |
||
чение поправочного коэффициента ср, вычисляют осадку пыжа по формуле (161), после чего по формуле (160) определяют действи тельную длину пыжа L n .
§ 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ
НА ПОПЕРЕЧНУЮ ЗАПАНЬ
На поперечную запань, предназначенную для задержания бре вен, действуют силы, возникающие вследствие взаимодействия бревеиного пыжа с потоком и ветром и взаимодействия пыжа
сберегами.
Врезультате взаимодействия пыжа с потоком и ветром того же
направления, какое имеет поток, возникает влекущая сила Ра, действующая на пыж в направлении потока и ветра. Эта сила РЛ
передается пыжом на запань и на берега. Силы, передаваемые на берега, по аналогии с силами, действующими на сыпучие тела, направлены к берегам под некоторым углом. Они могут быть раз ложены на составляющие, перпендикулярные берегам, и состав ляющие, параллельные берегам, направленные, как и сила Ра, по течению.
Составляющие, направленные параллельно берегам, восприни маются силами трения пыжа о берега, направленными обратно возможному смещению пыжа.
Обозначим разнодействующую сил трения, направленных про
тив течения, через Рf. |
Очевидно, на запань |
будет передаваться |
||
давление PR, равное разности |
сил РЛ и Рц |
(рис. 99), |
||
Таким образом, вследствие наличия сил |
трения пыжа о берега |
|||
на запань передается |
лишь |
часть влекущей |
силы |
|
|
|
Я д = Р Р а , |
|
(162) |
где (3 — коэффициент, учитывающий взаимодействие пыжа с бере гами и зависящий от скорости течения v и длины пыжа L„.
153
Как показали |
опыты в лаборатории и на натуре, при увеличе |
|||
нии длины пыжа |
L n |
примерно до восьмикратной |
ширины |
реки |
нагрузка на запань |
Р д возрастает,. а при дальнейшем увеличе |
|||
нии L n величина |
нагрузки Р д не изменяется. Это объясняется тем, |
|||
что при дальнейшем |
увеличении L n величина сил Рл |
и Р^ |
возра |
|
стает одинаково, вследствие чего нагрузка на запань, равная раз
ности этих сил, остается постоянной. Та часть |
длины |
пыжа, |
с ко |
торой передается нагрузка на запань, называется |
расчетной |
||
длиной пыжа и обозначается L p . Расчетная |
длина |
пыжа |
при |
Ёерег
Ра.^ |
' |
Рд | ]g |
Рис. 99. Схема к расчету попереч ной запани
L„<8b равна действительной длине пыжа, т. е. L p = L n , а при L n > 8 6 принимается равной вось-
микратной |
ширине реки, т. |
||
L p = 8b. |
|
коэффи |
|
Численные значения |
|||
циента |
в |
определяют |
опытным |
путем |
по замеренным величинам |
||
Рд Р а и Рд по формуле р = — .
"а
Для русел с примерно параллельными берегами значения коэффициента |3 в зависимости от скорости течения v и относи тельной длины Lvlb приведены в табл. 16.
Таблица 16
Значения В (по опытным данным ЦНИИ лесосплава)
С к о р о с ть течения v, м сек
З н а ч е н и я коэффициента (3 в зависимости от относительной длины Lp/ u
0,5 |
0,61 |
0,51 |
0,31 |
0,23 |
0,20 |
1,0 |
0,76 |
0,65 |
0,48 |
0,40 |
0,35 |
1,5 |
0,81 |
0,70 |
0,55 |
0,48 |
0,42 |
2,0 |
0,86 |
0,78 |
0,68 |
0,60 |
0,50 |
2,5 |
0,87 |
0,80 |
0,70 |
0,64 |
0,60 |
При расположении запани и пыжа на участке реки с более сложным плановым очертанием русла значения коэффициента (3, следует умножить на поправочный коэффициент я ф для перехода к другим формам русла. При расширяющемся русле с прямолиней
ной осью коэффициент р ф = 1,1-4-1,2, при расширяющемся |
извилис |
||||
том русле Рф= 1,0-М,1, при извилистом |
русле и отсутствии |
расши |
|||
рения и сужения |
русла |
Рф = 0,8-4-0,9, |
при суживающемся |
русле |
|
с прямолинейной |
осью р ф = 0,8^-0,9 и при суживающемся |
извилис |
|||
том русле |3ф = 0,64ч-0,81. |
При расположении запани и |
пыжа на |
|||
участке реки с особо сложным плановым очертанием русла и про дольным профилем значения коэффициента р\р определяют на основании лабораторных опытов или по справочнику [12],
№
Таким образом, с учетом формы русла на участке размещения запани и пыжа нагрузка на запань равна
|
|
|
|
|
|
Р д = Р Р ф Р а - |
|
|
|
(163) |
|||||
Влекущую силу |
Ра |
в этой |
зависимости |
определяют |
по формуле |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Р а |
= 61 р т п |
|
|
|
(164) |
||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pa |
= 6Lp (Tn + TB ), |
|
|
(165) |
||||||
где b — средняя |
ширина |
реки |
в пределах расчетной |
длины |
пыжа |
||||||||||
т п |
|
— среднее в этих же пределах |
давление |
потока на единицу |
|||||||||||
|
|
площади пыжа; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
т в |
|
— давление ветра на единицу площади |
пыжа. |
|
|
||||||||||
Так как удельное давление ветра |
т в |
на пыж сравнительно не |
|||||||||||||
велико, то его обычно учитывают |
|
только |
в |
тех случаях, |
когда |
||||||||||
удельное давление |
потока на пыж хп |
также |
невелико (при скоро |
||||||||||||
стях течения v^1 |
|
м/сек). |
|
|
|
|
|
на пыж тв , Н/м2, опреде |
|||||||
Значения удельного |
давления |
ветра |
|||||||||||||
ляют по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Т В |
= |
£ |
в |
^ |
|
|
|
(166) |
|
где £п |
— опытный безразмерный |
коэффициент, зависящий от скоро |
|||||||||||||
|
|
сти ветра; |
для |
многорядного пыжа |
он равен: |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
12 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,030 |
0,023 |
0,015 |
|
|
||
р в |
|
— плотность |
воздуха; |
р а |
= 1,3 |
Н-сек2/м'\ |
|
|
|
||||||
va |
— скорость ветра, имеющего |
направление, совпадающее с на |
|||||||||||||
|
|
правлением течения реки, |
м/сек. |
|
|
|
|
|
|||||||
Как показали опыты ЦНИИ лесосплава, |
выполненные под ру |
||||||||||||||
ководством проф. Л. И. Пашевского [49], удельное |
давление по |
||||||||||||||
тока |
на пыж т п |
зависит |
от скорости |
течения |
v в период формиро |
||||||||||
вания пыжа, средней глубины реки h на участке размещения |
пыжа |
||||||||||||||
и длины пыжа |
L a |
. Численные |
значения |
т п |
определяются по таб |
||||||||||
лицам, указанным в литературе [12, 30, 46, 49]. |
|
|
|
||||||||||||
Удельное давление потока на пыж можно вычислить по фор |
|||||||||||||||
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т п |
= т/фт , |
|
|
|
(167) |
||||
где т'п — удельное |
давление потока |
на пыж при L n |
= 700 м\ |
|
|||||||||||
фт —поправочный |
коэффициент, зависящий от длины |
пыжа |
|||||||||||||
|
|
L n ; численные |
значения |
коэффициента |
фт приводятся |
||||||||||
|
|
ниже. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 П | ж |
|
100 |
|
300 |
500 |
700 |
|
1000 |
2000 |
|
|||
|
|
Фт . . . . . . . |
. |
1,75 |
1,30 |
|
1,05 |
1,0 |
0,80 |
0,57 |
|
||||
155
Удельное давление потока на пыж т'п в зависимости от v и //. при L a = 700 м определяется по формуле
(168)
где р — плотность воды; р = 1000 Я • сек2/м'1;
£— опытный безразмерный коэффициент сопротивления пыжа, зависящий от его осадки,
или по формуле
|
%>ryi= ^ |
т |
> |
|
( |
г де |
£' = —— опытный коэффициент, |
имеющий |
размерность — , |
||
|
учитывающий коэффициент сопротивления |
пыжа, |
|||
|
отнесенный к 1 м осадки |
пыжа. |
|
|
|
В |
результате обработки опытных |
данных |
ЦНИИ лесосплава |
||
[30, 49] установлено, что для величин |
т'п и / г |
по |
формуле |
(169), |
|
приведенной к виду |
|
|
|
|
|
|
b' = il!L> |
|
|
|
(170) |
|
tcpv° |
|
|
|
|
коэффициент сопротивления пыжа, отнесенный к 1 м толщины его оказался величиной постоянной, равной £х = 0,0041 Г— с отклонением
±0,0005. |
|
|
|
|
|
С учетом указанного |
удельное |
давление потока |
на пыж при |
||
L n = 700 м можно определить по формуле |
|
||||
т; = 0 , 0 0 4 Н с |
^ , |
(171) |
|||
или с учетом того, что у |
= 500 Н |
™к |
, |
по формуле |
|
|
т ; = 2 0 , 5 ^ 2 , |
(172) |
|||
где tc— средняя осадка пыжа; определяется по формуле (161). Определенные по формуле (172) численные значения т'п в за
висимости от v и h для L n = 700 м приводятся в табл. 17.
Таким образом, нагрузка на запань от давления потока может быть определена по формуле (163) или непосредственно по фор муле
Р д = Р Р ф М . р < р т £ 7 с ^ , |
(173) |
в которой учитывается скорость течения о, плотность жидкости р,
осадка пыжа tc, |
коэффициент сопротивления пыжа |
определен |
ный для L n = 700 |
м, поправочный коэффициент cpt |
к величине £', |
156
Скоростк о р о с ть течения
v.м'сек
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 17 |
|
Значения |
т п |
— / (и, |
Л) |
|
|
|
|
З н а ч е н и я |
т п |
в зависимости |
от глубины |
м, |
|
|
|
|
при L n = |
700 |
м |
|
|
|
3 |
4 |
| |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
1,0 |
22 |
26 |
30 |
35 |
41 |
46 |
1,5 |
64 |
76 |
94 |
ПО |
128 |
137 |
2,0 |
148 |
176 |
205 |
237 |
270 |
308 |
2,5 |
250 |
300 |
365 |
420 |
470 |
540 |
зависящий от длины пыжа |
L n , расчетная |
длина пыжа /_р, |
ширина |
|||
Ь, взаимодействие пыжа с берегами |
(коэффициентом 6) |
и |
форма |
|||
русла в зоне |
расположения |
пыжа |
(коэффициентом 6ф). |
|
|
|
Обозначая |
произведения |
величин bLptc, |
выражающих |
геометри |
||
ческий объем подводной части пыжа в пределах расчетной длины
пыжа L p , через объем подводной |
части |
пыжа |
в пределах |
расчет |
|||
ной длины |
|
|
|
|
|
|
|
и объединяя |
постоянные величины |
|
|
|
|||
|
S ' X £ = 0 , 0 4 1 x ^ = 2 0 , 5 ^ ^ , |
|
|||||
|
|
2 |
|
2 |
AV* |
|
|
формула |
(173) |
принимает вид |
|
|
|
|
|
|
|
Р д = |
2 0 , 5 в р ф ^ п |
. р Ф т Л |
|
(174) |
|
При скоростях |
течения |
и < 1 |
м/сек, |
когда |
необходимо |
учиты |
|
вать воздействие ветра, к нагрузке на запань от потока, опреде
ленной по формулам (163), |
(173) или |
(174) |
добавляется |
нагрузка |
от ветра, определенная по формуле |
|
|
|
|
^ . B |
= P M V B . |
|
|
( 1 7 5 ) |
где т в — удельное давление |
ветра на |
пыж, |
определяемое |
по фор |
муле (166). |
|
|
|
|
§ 5. РАСЧЕТ ЛЕЖНЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ЗАПАНИ
Расчет лежня запани имеет целью определить усилие, возни кающее в лежне и передаваемое им на опоры, и диаметр и число
стальных канатов лежня. |
|
|
|
||
|
Опыт показывает, что форма лежневой |
запани в плане |
близка |
||
к |
дуге круга и что нагрузка |
на лежень р-А |
направлена радиально |
||
и |
распределена вдоль |
лежня |
равномерно. |
Эту нагрузку, |
прихо |
дящуюся на единицу |
длины |
лежня, обычно принимают |
равной |
||
157
давлению пыжа |
на запань Р,ь |
отнесенному |
к единице |
ширины |
реки |
|||||||||
в створе запани |
Ь, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
= £ д |
|
|
|
|
|
|
(176) |
|
|
|
|
|
|
Р л |
ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
Натяжение лежня |
Т |
можно |
определить, спроектировав |
на ось |
||||||||||
у все силы, действующие на элемент лежня длиной |
ds |
(рис. 100, а) |
||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 T s i r A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При малых |
углах |
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Выражая длину дуги ds через радиус |
|||||||||||
|
|
|
г, т. е. принимая |
ds = rdcp, приходим к сле |
||||||||||
|
|
|
дующей |
зависимости |
для |
натяжения |
||||||||
|
|
|
лежня: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(177) |
|
|
|
Выразим отношение r/b через отно |
|||||||||||
|
|
|
шение |
стрелы |
провеса |
/ |
к |
Ь. Это |
отно |
|||||
|
|
|
шение f/b в |
дальнейшем |
будем |
обозна |
||||||||
|
|
|
чать |
|
через |
|
а. |
Из |
треугольника |
obc |
||||
Рис. 100. Схема к расчету |
(рис. |
|
100,6) |
находим |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
• - 6 |
|
|
|
|
|
(178) |
|||
усилий в лежне |
запани' |
|
|
|
|
|
2 + 4 / 3 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8/ |
|
|
|
|
|
И ЛИ |
|
|
|
1 + |
4 а 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(179) |
|||
|
|
|
|
|
8а |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
откуда |
|
|
|
l |
± |
^ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
= р |
k |
p |
|
|
|
|
|
(180) |
|||
|
|
|
|
|
8а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Численные значения k, отношения длины лежня / к Ь, и значе |
||||||||||||||
ния углов у между |
касательной |
к лежню и берегом приведены |
||||||||||||
в табл. 18. |
|
Численные |
|
|
|
Таблица |
18 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
значения k |
|
|
|
|
|
|||||||
|
lib |
|
k |
|
|
|
|
|
|
•v3 |
|
|
|
|
|
0,2 |
|
0,73 |
|
|
|
1,10 |
|
46 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
0,57 |
|
|
|
1,23 |
|
28 |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
0,51 |
|
|
|
1,39 |
|
13 |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
0,50 |
|
|
|
1,57 |
|
0 |
|
|
|
|
|
158
f
Из табл. 18 видно, что с уменьшением а = —натяжение лежня
b
увеличивается, а длина лежня уменьшается. Наиболее экономич ной по условиям расхода металла является запань со стрелой про веса f = 0,3 b; при этом длина лежня L — 1,23 Ь. Эта зависимость не учитывает длины лежня на береговых участках за пределами уре зов воды.
Для лежней применяют канаты диаметром от 30 до 60 мм и более. Число стальных канатов принятого диаметра, из которых
должен быть составлен лежень, определяют |
по |
формуле |
|
|
|
гпТ |
|
|
(181) |
|
i = - |
|
|
|
|
|
|
|
|
где in — коэффициент запаса, принимаемый |
для лежней равным |
|||
2,5-3; |
|
|
|
|
R—-разрывное |
усилие одного стального |
каната |
принятого |
|
диаметра. |
|
|
|
|
По зависимости |
(181) можно также определять при |
заданном |
||
числе канатов в лежне разрывное усилие одного каната и по этому усилию подбирать диаметр каната.
В сетчатой запани натяжение в канатах нижней и верхней вет вей лежня зависит от распределения между ними силы Р д . Обоз начая осадку пыжа у запани через t, нагрузки на нижнюю и верхнюю
ветви лежня |
соответственно |
через |
Р д . н |
и Р д . в и |
длину подвески че |
рез / и учитывая, что, по опытным |
данным, сила |
Р д приложена на |
|||
расстоянии |
0,3 / от уровня |
воды, |
а |
расстояние |
между ветвями |
лежня после поступления леса в запань равно 0,5 /, из уравнения моментов относительно верхней ветви лежня 0,5 / Р д . н = 0,3 t Р д по лучаем
Р |
|
= 0 |
6— Р |
(182) |
г |
д. п |
и |
> и ^ г д |
|
После этого находим и Р д |
. в |
по зависимости |
Р д . п = Р д — Р д . н - Натя |
|
жения в нижней и верхней ветвях лежня определяют, как и для
лежневой |
запани, |
по формуле |
180, |
подставляя |
в эту |
формулу |
||||||
вместо Р |
д соответственно |
|
Р д . п и |
Р д . в . |
t |
у запани |
в зависимости |
от |
||||
Численные значения осадки |
пыжа |
|||||||||||
v и /г приводятся в табл. |
19. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Величина осадки |
|
в зависимости от скорости течения |
Таблица |
19 |
|||||||
Л, м |
t |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З н а ч е н и я |
/, |
м, |
при |
V, м/сек |
|
|
|
|
|
0,50 |
0,75 |
|
1,00 |
1,25 |
|
|
1,50 |
2,00 |
2,50 |
3,00 |
|
4,0 |
0,5 |
0,9 |
|
1,5 |
2,0 |
|
|
2,6 |
3,4 |
4,2 |
4,6 |
|
6,0 |
0,5 |
0,9 |
|
1,7 |
2,5 |
|
|
3,2 |
4,2 |
5,1 |
6,2 |
|
8,0 |
0,5 |
0,9 |
|
1,9 |
3,0 |
|
|
3,8 |
5,0 |
6,0 |
|
|
159