17 punktas

17. Hidrostatinio slėgio į plokščiąjį paviršių jėgos P, N, skaičiavimai:

17.1. jėgos P, N, skaičiavimas bendruoju metodu:

17.1.1. jėgos dydis (žr. 5.1 pav., a, b)

,(5.5)

čia vandens gylis ties plokščiosios figūros ploto geometriniu centru

, (5.6)

čia: plokščiosios figūros geometrinio centro aplikatė;

plokščiojo paviršiaus kampas su horizontale;

plokščiosios figūros plotas, m2;

plokščiosios figūros slėgio aukščio kūno tūris, m3,

; (5.7)

5.1 pav. Hidrostatinio slėgio į plokščiuosius paviršius ir slėgio jėgų skaičiavimo schemos:

a-b skaičiuojant bendruoju metodu; c-d skaičiuojant projekcijų metodu

17.1.2. jėgos veikimo kryptis – statmena plokščiajam paviršiui ir į jį nukreipta;

17.1.3. jėgos , N, pridėties taškas figūroje – slėgio centras C' – yra gylyje

, (5.8)

čia – plokščiosios figūros inercijos momentas atžvilgiu ašies, lygiagrečios y ašiai ir einančios per geometrinį centrą, m4.

Hidrotechnikoje dažnai pasitaikančios plokščiosios stačiakampės, simetrinės y ir z koordinačių ašims, figūros (žr. 5.1 pav.) inercijos momentas atžvilgiu ašies, lygiagrečios y ašiai ir einančios per figūros svorio centrą, yra lygus

, (5.9)

čia: ly – figūros matmuo y ašies kryptimi (figūros plotis), m;

– figūros ilgis; kai plokštuma vertikali – figūros matmuo z ašies kryptimi (aukštis), m.

Nagrinėjamu atveju (žr. 5.1 pav., a, b).

Slėgio centro aplikatė kryptimi apskaičiuojama pagal formulę

, (5.10)

čia plokščiojo paviršiaus kampas su horizontale.

Pastabos: 1. (5.8) formulės antrasis narys dar vadinamas ekscentricitetu e. Nagrinėjamuatveju

.(5.11)

2. Vertikaliosioms figūroms, kai 90o, .

3. Horizontaliųjų figūrų plokštumų slėgio centras sutampa su svorio centru, t. y. .

4. Kitokių formų geometrinių figūrų svorio, jėgų pridėties taškų ir inercijos momentų / ekscentricitetų skaičiavimo formulės yra pateiktos specialiojoje literatūroje.

5. Išreiškiant jėgą , jos pridėties taškas yra ties tūrio geometriniu centru;

17.2. jėgos P, N, skaičiavimas projekcijų metodu:

17.2.1. jėgos dydis:

, (5.12)

čia: ir – atitinkamai jėgos P projekcijos x ir z ašių kryptimis (žr. 5.1 pav., c, d); apskaičiuojamos taikant (5.5)–(5.9) formules, bet keičiant jose A į:

;(5.13)

;(5.14)

17.2.2. jėgos P kryptis – statmena plokštumai ir nukreipta į ją. Kontrolei:

;(5.15)

;(5.16)

17.2.3. jėgos P pridėties taškas figūroje sutampa su jėgos ir (ar) jėgos pridėties tašku

; (5.17)

, (5.18)

čia: ir atitinkamai plokščiosios figūros ploto projekcijos x ir z ašių kryptimis;

; (5.19)

,(5.20)

ir plokščiosios figūros slėgio aukščio kūno tūrio projekcijos x ir z ašių kryptimis:

;(5.21)

.(5.22)

Pastaba. Jėgų projekcijų ir pridėties taškai nustatomi taip pat, kaip ir 17.1 p.