Подпорная стенка прямоугольной формы имеет высоту H=4,7м, ширину b=2,0м (рис. 1), плотность кладки кл=2000.

Подпорная стенка прямоугольной формы имеет высоту H=4,7м, ширину b=2,0м (рис. 1), плотность кладки кл=2000. Глубина воды перед стенкой h=4,2м, плотность воды в = 1000 кг/м3; ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2. Требуется определить: Силу избыточного гидростатического давления на 1 погонный метр длины стенки, предварительно построив эпюру гидростатического давления. Положение центра давления. Запас устойчивости K подпорной стенки на опрокидывание. Ширину стенки b3 при запасе устойчивости K = 3. Рисунок 1

Для построения эпюры гидростатического давления на стенку следует в точках А и В определить избыточное давление по формуле:
Па
Па
где h=4,2м – глубина погружения данной точки под уровень воды;
кг/м3 – плотность воды;
м/с2 – ускорение свободного падения.
Давление всегда направленно перпендикулярно площадке, на которую оно действует.
Сила избыточного гидростатического давления на плоскую стенку вычисляется по формуле:
Н/ пог . м
где Па– давление в центре тяжести смоченной поверхности;
м2/ пог. м – площадь смоченной поверхности.
Точка приложения суммарной силы избыточного гидростатического давления называется центром давления. Положение центра давления определяется по формуле:
м
где Lц.д.=h/2 – расстояние в плоской стенке от центра давления до свободного уровня жидкости, м;
Lц.т. – расстояние в плоской стенке от центра тяжести стенки до свободного уровня жидкости, м;
– площадь смоченной поверхности, м;
J – момент инерции смоченной плоской площадки относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести

. м
где Па– давление в центре тяжести смоченной поверхности;
м2/ пог. м – площадь смоченной поверхности.
Точка приложения суммарной силы избыточного гидростатического давления называется центром давления. Положение центра давления определяется по формуле:
м
где Lц.д.=h/2 – расстояние в плоской стенке от центра давления до свободного уровня жидкости, м;
Lц.т. – расстояние в плоской стенке от центра тяжести стенки до свободного уровня жидкости, м;
– площадь смоченной поверхности, м;
J – момент инерции смоченной плоской площадки относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести