Компоновка затвора

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

1.Компоновка затвора

Затвор является составной частью каждого гидротехнического сооружения.

Затвор - это конструкция, перекрывающая отверстие в ГТС, позволяющая регулировать величину расхода воды через них.

Плоский затвор - подвижная часть перемещается по прямолинейным параллельным путям, которые располагаются в специальных пазах на противоположных сторонах отверстий.

Затвор состоит из пролетного строения, опорно-ходовых частей, уплотнений, подвесных устройств.

В состав пролетного строения входят:

1)водонепроницаемая обшивка, которая воспринимает давление воды и передает его поддерживающей балочной клетке.

2)балочная клетка состоит из системы взаимно перпендикулярных балок, поддерживающих обшивку:

- Ригели - главные горизонтальные балки, в зависимости от их количества затворы бывают двух ригельные и многоригельные. Они могут быть сквозного или сплошного сечения.

- Стрингеры - балки параллельные ригелям, поддерживающие обшивку.

- Диафрагмы (поперечные балки, поперечные фермы) - элементы балочной клетки перпендикулярные ригелям.

Нижние полки ригелей образуют пояса продольной фермы, расположенные со стороны противоположной обшивки, воспринимающие собственный вес затвора и другие вертикальные нагрузки. Они обеспечивают неизменное расположение ригелей, их устойчивость, а также уменьшают вертикальные деформации (провисание ригелей).

Опорные балки, которые называются опорно-концевыми стойками, расположены в опорных сечениях перпендикулярно ригелям, воспринимают нагрузку от ригелей и продольных связей и передают ее на ходовые части.

Опорно-ходовые части обеспечивают возможное перемещение затвора и передачу нагрузки через закладные части на сооружение. В зависимости от назначения опорно-ходовые части делятся на основные и вспомогательные.

Уплотняющие устройства служат для плотного перекрытия зазоров между затвором и закладными частями. У поверхности затворов уплотнение устанавливается по трем сторонам, по порогу и боковым граням.

Подвесные устройства соединяют затвор с плечом или подъемного механизма, а также подхватами для подвешивания затворов.

Пути затвора - элементы неподвижных закладных частей, по которым перемещаются опорно-ходовые части затвора.

1.1 Расположение ригелей по высоте затвора

Ригели затвора воспринимают основную нагрузку (от гидростатического давления воды) и передают ее на балки-устои. Условием правильно размещения ригеля по высоте является их равнонагруженность. При соблюдении этого условия ригели получаются одинакового сечения, что удобно в конструктивном отношении. В двух ригельном затворе ригели устанавливаются на равном расстоянии от равнодействующей гидростатического давления; положение равнозагруженных ригелей по высоте можно определить графоаналитическим способом, расчетным способом по рекомендациям Калиновича, а также по Отрешко, в соответствии с которыми принимается:

Н=Н0 +0,2 = 12+0,2 = 12,2 м

а = Н/5,25 = 12,2 / 5,25 = 2,32 м

а2 = 0,75а = 0,75 *2,32 =1,74 м=1,8 м

а1 = 2,5а = 2,5 *2,32 = 5,8м=5,8 м

а0=2а=2*2,32=4,64=4,6 м

?=12,2м

При окончательном расположении ригелей по высоте следует стремиться обеспечить следующие размеры и соотношения:

а0 =0,45*Hd=0,45*12=5,4 м принято

а0=2а =4,6<5,4 м условие выполнено

а2= 0,8ч1,2 м по Отрешко

а2=1,8м условие не выполнено

а1=а0+а2=4,6+1,8=6,4 м

а1=5,8-0,2=5,6 м

?1=(6,4-5,6)/6,4*100%=12,5%<15%

Точность расчёта усилий Р1 и Р2 на ригели можно установить из треугольника давления воды с основанием: Х=а1+1/2а1=3/2*а1=3/2*5,6=8,4м

Н=12м,

hтр=Н-х=12-8,4=3,6

hтр=2а-(1/2а1+а2)=4,6-(1/2*5,6+1,8)=3,6м

Вычисляем фактические величины усилий Р1 и Р2 действующие на верхний и нижний ригели, при их расположении по Б.Ю. Калиновичу

Р1=0,5Yb*b*x2=0,5*1*1*8,42=35,28 т.с.

Р2=0.5 Yb*b*(x+Hо)hтр=0,5*1*1*(8,4+12)*3,6=36,72 т.с.

Ригели нагружены: Р=Р1+Р2=35,28+36,72=72 т.с.

По эпюре суммарное давление воды на затвор

Р=0,5* Yb*b*Hd2=0,5*1*1*122=72 т.с.

Результаты расчетов совпадают

Р1=Р2=1/2Р=1/2*72=36 т.с.

Отклонение величин Р1 и Р2 от равного их нагружения:

?1=(36-35,28)/36*100%=+2%

?2=(36-36,72)/36*100%=-2%

?=±2%<5% ошибка допустимая.

Выводы:

1) равнонагруженные ригели установлены по высоте затвора с точностью 2%, что в расчётах допустимо.

2) расположение ригелей по способу Калиновича является рациональным приёмом расчёта.

3) случай невыполнения условий расположения ригелей по Отрешко нужно корректировать расчет до допустимых отклонений величин Р1 и Р2.

Принимаем за основу расположение ригелей по Колиновичу.

На основании схемы рис 1.1. разрабатывается конструктивная схема плоского стального затвора по методическим указаниям Синицина.

1.2 Конструктивная схема двухригельного затвора

По конструктивным соображениям ригели принимаются двутаврового сечения, расчетный пролет ригеля, т.е расстояние между осями его опорных частей назначается в пределах :

L= (1,03ч1,05)Lо=(1,03ч1,05)*14=14,42ч14,7

Принимаем L=14,5

Определяем высоту ригеля из условия обеспечения допускаемой величины относительного прогиба при полном использовании прочностных свойств материала:

Ry - прочность стали, из которой изготовляют затвор.([1])

Ry >09Г2С = 315 МПа

гс=1 - коэффициент условия работы.

Е = 2,06 *108 кПа - модуль упругости стали.

= 400 (по СНиПу [1])-величина обратного допустимого прогиба.

h=5/24*315*1*14,5/2,06*10^2*400=1,85м

принимаем h=1,8м

Высота сечения ригеля на опорах

h 1=(0,4ч0,6) h=(0,4ч0,6)1,8=0,72ч1,08м

принимаем h=0,9м

Намечаем расположение в ригеле поперечных ребер жесткости с шагом между ними

b=L/Пр=14,5/5=2,9м

принимаем b=2,9 для средних панелей.

Ширина в панели должна быть

b?2h=2*1,8=3,6м

b=2,9<3,6м условие выполнено.

Переломы безнапорной полки ригеля располагаем на расстоянии х от осей опор.

Х=(1/6ч1/4)L=(1/6ч1/4)*14,5=2,42ч3,63

Х=L-3b/2=14,5-3*2,9/2=2,9

Принимаем х=2,9 и b=2,9

На основании выполненных расчетов разрабатываем конструктивную схему двухригельного затвора (рис.1.3)

1.3 Компоновка продольной связевой фермы

Продольная связевая ферма расположена на безнапорной стороне затвора между ригелями.

Верхними и нижними поясами связевой фермы являются безнапорные полки ригелей. Решетки фермы состоят из стоек и раскосов. Стойками решетки служат безнапорные пояса диафрагмы с низовой стороны затвора. Раскосы представлены восходящими тяжами, расположенными в направлении от основного узла ригеля к верхнему узлу. Составим конструктивную схему продольной связевой фермы.

Продольная связевая ферма совместно с напорной стальной обшивкой, ригелями и другими элементами образует в вертикальной плоскости затвора неизменяемый пространственный блок. жесткость из плоскости затвора обеспечивается ригелями, фермой-диафрагмой совместно со стрингерами, поддерживающими стальную обшивку. Учитывая возможный (нежелательный) прогиб ригелей под действием собственного веса, их деформации ограничивается диагональными связями. Диагональные связи соединяют средний участок верхнего ригеля с крайними опорными стойками и верхней обвязкой. Усилия в раскосах от действия крутящего момента на затвор и от совместного перемещения (деформации) фермы с низовыми поясами ригелей. Расчет ведут по методике гидростальмонтажа,1965г.

1.4 Геометрическая компоновочная схема поперечной фермы-диафрагмы

Тип и конструирование фермы-диафрагмы принимается в зависимости от ее ширины, определяемой высотой ригелей. При h<1,0м ферму-диафрагму проектируют сплошной, при h?1,0м их устраивают сквозными в виде решетчатых ферм. Составим геометрическую схему поперечной фермы-диафрагмы и наметим примерное расположение стрингеров по высоте затвора (рис. 1.5). пояса и элементы решетки фермы-диафрагмы проектируют из прокатных уголков, если расчетный напор на затвор, Но=7ч20м. в случае когда Нd?20м, то ферму-диафрагму разрабатывают из швеллеров или двутавров.

2.Проектирование стальной обшивки и стрингера

Стальная обшивка затвора воспринимает давление воды и передаёт его на стрингеры и стойки. Стрингеры и стойки расположены в одной плоскости и образуют балочную клетку. Целью расчётов является определение толщины обшивки и расстояния между стрингерами, а также подбор поперечного сечения стрингеров.

2.1 Расчётная схема работы обшивки

Стальная обшивка расположена с напорной стороны затвора и рассчитывается на прочность и жесткость (устойчивость). Верхней частью плоского затвора обшивка опирается на стрингеры, в средней и нижней частях - на полки ригелей и стрингеры.

Стальная обшивка жестко соединена сваркой с полками ригелей, стрингеров (в горизонтальном направлении) и со стойками (в вертикальном направлении).

В вертикальной плоскости обшивка имеет 2 характерных размера:

по горизонтали - длина панели b=2,9 м;

по вертикали - ширина панели Ci (переменная);

расчетный пролет.

Величина Ci зависит от высотного расположения стрингеров. Высота положения стрингеров определяется из условия равнонагруженности обшивки давлением воды.

Прочность стальной обшивки проверяют расчетом ее работы на местный изгиб или в составе пояса всей несущей конструкции плоского затвора. Устойчивость стальной обшивки проверяют при ее работе в составе присоединенных стальных поясов.

На каждом участке по высоте затвора пролетом обшивки считается расстояние между стрингерами или между стрингерами и ригелями Ci.

Составим схему загрузки стальной обшивки давлением воды для i-го участка.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Расчетный пролет Ci определяется из условия прочности и жесткости обшивки. Величину Ci назначают с учетом следующих упрощений:

Стальная обшивка жестко соединена со стрингерами, ригелями и стойками (на сварке);

Величина внешней нагрузки принимается по ее наибольшему значению на данном участке, т.е. q1 = qmax (рис 1.4);

Пролет обшивки Ci, определенный из условий прочности и жесткости, принимают как наименьшее значение.

- следовательно, стальная обшивка рассчитывается как балочная плита.

Составим расчетную схему работы стальной обшивки на местный изгиб.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Тогда требуемое значение пролета обшивки равно меньшей из двух величин:

Сi = t0 (1)

- расчетный пролет, определяемый из условия прочности.

(2)

- из условия деформативности.

По формулам устанавливают требуемый (минимальный) пролет обшивки.

2.2 Определение расчётного пролёта обшивки

Толщина обшивки, принимается из опыта проектирования для Ho=12 м

t0 = 14 мм. Ширина полок ригелей 0,4 м.

Расчёт обшивки производим по отдельным участкам снизу от порога вверх.

Участок 1.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н0 = 12,0 м

= 120 кН/м

с = 1000 кг/м3

из уравнения (1) следует

из уравнения (2) следует :

Расстояние от обвязочного стрингера до полки ригеля равно 1,8 м-0,2 м=1,6 м , поэтому на участке принимаем первый стрингер на расстоянии С01=0,9 м. от порога.

Участок 2.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н2 =5,6+4,6-0,2 = 10 м

=10*10*1=100 кН/м

с = 1000 кг/м3

из уравнения (1) следует

из уравнения (2) следует :

Принимаем С02=0,76 м.

Участок 3.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н3 =5,6+4,6-0,96=9,24 м

=10*9,24*1=92,4 кН/м

из уравнения (1) следует

из уравнения (2) следует : м

Из расчета видно, что по жесткости значение Ci получается меньше, чем при расчете по прочности. расчёты по прочности в дальнейшем опускаем.

С03=0,78 м.

Участок 4.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н4 =5,6+4,6-0,96-0,78=8,46 м

=10*8,46*1=84,6 кН/м

с = 1000 кг/м3

м

Принимаем С04=0,8 м.

Участок 5.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н5 =5,6+4,6-0,96-0,78-0,8 =7,66 м

=10*7,66*1=76,6 кН/м

с = 1000 кг/м3

м

Принимаем С05=0,8 м.

Участок 6.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н6 =5,6+4,6-0,96-0,78-0,8-0,83 =6,83 м

=10*6,83*1=68,3кН/м

с = 1000 кг/м3

м

Принимаем С06=1,06 м.

Участок 7.

Рассчитываем значение нагрузки (гидростатическое давление на глубине

Н7 =5,6-0,2 =5,4 м

=10*5,4*1=54 кН/м2

с = 1000 кг/м3

м

Принимаем С07=0,92 м .

Участок 8

Н8=5,6-0,93=4,67 м

=10*4,67*1=46,7 кН/м2

м

Принимаем С08=0,98 м .

Участок 9

Н9=5,6-0,93-0,98=3,69 м

=10*3,69*1=36,9 кН/м2

м

Принимаем С09=1,06 м

Участок 10

Н9=5,6-0,93-0,98-1,06=2,63 м

=10*2,63*1=26,3 кН/м2

м

Принимаем С10=1,19 м

Участок 11

Н9=5,6-0,93-0,98-1,06-1,19=1,44 м

=10*1,44*1=14,4 кН/м2

м

Принимаем С11=1,45 м (остаток длины).

Окончательно принятая расстановка стрингеров приведена на рис2.1

2.3 Подбор поперечного сечения стрингеров

Стрингер - это балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой.

Статическая расчетная ферма стрингеров представляет собой 5-ти пролетную неразрывную балку с 2-мя крайними пролетами, 2-мя вторыми и средним. Определим равномерно распределенную нагрузку на стрингеры, используя схему их высотного расположения.

Для этого считаем ординаты середин участков.

Стрингер № 0 (на уровне порога)

Стрингер №1

Стрингер №2

Стрингер №3

Стрингер №4.

Стрингер №5.

Стрингер №6.

Стрингер №7.

Стрингер №8.

Стрингер №9.

Стрингер №10.

Наибольшее значение равномерно распределенной нагрузки на стрингеры 99,9 кН/м.

Производим подбор сечения швеллера:

Определяем момент:

.

Требуемый момент сопротивления сечения:

;

Wтр = 266,73 см3.

По сортаменту предварительно принимаем швеллер № 27

Wx=308 cм3 ; Ix=4160 cм4.

Проверяем подобранный стрингер на относительный прогиб:

Условие выполнено.

Окончательно для всех стрингеров затвора принимаем швеллер № 27

3.Проектирование ригеля сплошного сечения

Ригель воспринимает гидростатическое давление, действующее на затвор и передает на опорно-концевые створки затвора.

В результате проработки компоновочной части проекта имеем:

L = 14,5м; h=1,8м; h1 =0,9 м.

Равномерно распределенная нагрузка на ригель:

.

Значение опорной реакции:

.

Расчетный максимальный момент:

.

Требуемое значение момента сопротивления:

.

3.1 Расчётная схема ригеля-балки

Ригель затвора работает как свободно опертая балка на двух опорах, загруженная равномерно распределённой нагрузкой q, Рис 3.1:

3.2 Назначение размеров поперечного сечения ригеля

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Рисунок 3.2. Схема ригеля-балки.

Определим размеры элементов сечения ригеля. Примем толщину двух полок (20 50) мм, высота стенки hw = 1800 мм -(20 50) мм =1780 1750.

В соответствии с сортаментом толстолистовой стали принимаем hw = 1800 мм

Толщину стенки определяем из:

1) условия местной устойчивости:

2) по прочности стенки на опоре:

высота стенки hw1=0,9 м;

,

где Rs=0,58Ry - расчетное сопротивление стали сдвигу.

Принимаем tw = 20 мм.

Для определения размеров сечения полки найдем:

- требуемую величину момента сопротивления, приходящегося на две полки:

- требуемую площадь:

.

Шириной полки задаемся в пределах: bf = (1/4?1/6)hw =(450?300)мм. Положим bf = 400 мм, получим:

Принимаем в соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали bf = 400 мм; tf = 30 мм.

Проверяем допустимость соотношения этих размеров из условия обеспечения местной устойчивости полки:

.

Окончательно принимаем bf = 400 мм; tf = 30 мм.

стрингер балка ригель затвор

3.3 Поверочный расчет прочности и жесткости составной балки-ригеля

Геометрические характеристики составного сечения:

Af = bf ·tf = 0,4 · 0,03=120·10-4 м2;

Aw = hw · tw =1,8· 0,02= 360·10-4 м2;

A = 2Af + Aw =2·120·10-4 +360·10-4 = 600·10-4 м2;

.

hw=1.800-0.03=1.77 м

h=1.800+2*0.03=1.86 м

Проверка прочности:

Недонапряжение:

.

-что допустимо.

Проверка жесткости:

;

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Таким образом, сечение ригеля в средней части пролета принимаем согласно рисунку 3.3:

3.4 Расчет сварных поясных швов

Сводится к определению размера катета сварного шва.

Определим требуемую величину катета сварных швов, прикрепляющих стенку к полкам ригеля:

;

где Rwf = 200 МПа - расчетное сопротивление сварного шва, определяемое по табл. 4.1 [ ];

вf = 0,7 - коэффициент, выбираемый по табл. 4.2;

гwf = 1, гc = 1 - коэффициенты условий работы сварного шва и конструкции.

Sf - статический момент сдвигаемой части сечения-полки:

.

.

Окончательно по табл. 4.3 [ ] принимаем Kf = 9 мм.

3.5 Конструкция ригеля

По результатам расчётных данных пунктов 3.2-3.4 вычерчивается конструкция ригеля в трёх проекциях(см. формат А1) с указанием основных размеров составной балки.

4.Расчет и конструирование поперечной фермы-диафрагмы

4.1 Расчётная схема фермы-диафрагмы

Ферму запроектируем таким образом, чтобы узлы, расположенные на напорном поясе фермы совпадали с расположением стрингеров, тогда нагрузка от стрингеров будет передаваться в узлах фермы. Сетку фермы запроектируем, чтобы в основе лежали треугольники.

Высота фермы-диафрагмы принимается равной разности между высотой сечения ригеля и высотой сечения (профиля) стрингера, т. е:

hд = h - hст = 1,86-0,18=1,68 м.

Определяем узловые нагрузки Pi по формуле:

Pi = qcт.i · b.

P0 = q0 · b=52,99*2,9=153,671 кН;

P1 = q1 · b=99,9*2,9=289,71 кН;

P2 = q2 · b=80,78*2,9= 234,262 кН;

P3 = q3 · b=66,8*2,9=193,72 кН;

P4 = q4 · b=61,28*2,9=177,712 кН;

P5 = q5 · b=69,5*2,9=201,55кН;

P6 = q6 · b=47,41*2,9=137,489 кН;

Р7= q7 · b=35,5*2,9=102,95 кН;

P8 = q8 · b=27,09*2,9=78,561 кН;

Р9= q9 · b=15,64*2,9=45,356 кН;

P10=q10·b=0.00*2.9=0.00

?Pi=1513 кН

Условная погонная нагрузка на ригели:

нижний

верхний

Сосредоточение нагрузки от ригелей на ферму: Ppi=qpi*b

Ppн=137,5*2,9=398,8 кН

Ррв=67,1*2,9=194,6 кН

проверка правильности подсчета узловых нагрузок на ферму-диафрагму:

Полное гидростатическое давление воды на панель затвора=2088 кН

Неточность:

- условие выполнено.

Опорные реакции фермы определяем из условия равенства моментов всех сил относительно одной из опор.

Уравнение для определения опорной реакции в нижнем ригеле

УM 1= 0:

Адн=(+

+)/3,6=1161,7кН

Уравнение для определения опорной реакции фермы в верхнем ригеле (см. рис.)

УM 2= 0

Авд=(-153,7*1,8-289,7*0,9±398,8*0,00+234,3*0,96+193,7*1,74+177,7*2,54+201,6*3,34+194,6*4,6+137,5*5,72+103*6,7+78,6*7,76+45,4*8,95+0,00*10,4)/3,6=940,4кН

- условие выполнено.

4.2 Подготовка исходной информации

Составляем основную систему фермы-диафрагмы, которая приведена на рис. 4.1. Нумеруем узлы и стержни поясов, и решётки фермы.

Матрица начальных и конечных узлов фермы.

Табл. 1

№стержня	С1	С2	С3	С4	С5	С6	С7	С8	С9
№узлов	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	2	3	4	5	6	7	8	9	10
№стержня	С10	С11	С12	С13	С14	С15	С16	С17	С18
№узлов	2	3	3	4	4	5	5	6	6
	17	17	16	16	15	15	14	14	13
№стержня	С19	С20	С21	С22	С23	С24	С25	С26	С27
№узлов	7	7	8	8	9	1	17	16	15
	13	12	12	11	11	17	16	15	14
№стержня	С28	С29	С30	С31
№узлов	14	13	12	11
	13	12	11	10

Координаты узлов фермы x, y в мм:

Табл. 2

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
x	0	900	1800	4340	6400	7520	8500	9560	10750	12200	10750	9560	8500	7520	6400	1800	900
y	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1245	888	570	276	0	0	843

Количество узлов фермы - 17.

Количество стержней фермы - 31.

Величина внешних сил, приложенных в узлах №3,4 фермы. Силы Р2,Р3 переносим в узлы №3 и №4 обратно пропорционально плечам "а" и " b" ее расположения:

Ra*2.54-P2*1.58-P3*0.8=0

Ra=(234*1.58+194*0.8)/2.54=206.7

-Rb*2.54+P2*0.96+P3*1.74=0

Rb=(234*0.96+194*1.74)/2.54=221.3

Ra+Rb=P2+P3=206.7+221.3=234+194=428

Сила, приложенная в узле №3: Pр.н.+Ra=399+206.7=605.7кН

Сила, приложенная в узле №4: P4.+Rb=177.7+221.3=399 кН

Величина внешних сил в узлах фермы:

Табл.3

№узла	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Рi кН	-153,7	-289,7	-605,7	-399	-194,6	-103	-78,6	-45,4	-4	0	0	0	0	0	221,3	206,7

4.3 Статический расчёт фермы-диафрагмы

Целью статического расчёта фермы является определение её опорных реакций и расчётных усилий в стержнях поясов и решётки.

С целью сокращения объёма работ определим только наибольшие сжимающие Ns макс и наибольшие растягивающие Nr макс усилия в тонкостенных стержнях. По опыту проектирования подобных поперечных ферм Ns макс наблюдается в стержне с12:

Ns макс=nb*Aнд/2=1*1161,7/2=580,85 кН

Nr макс наблюдается в стержне с4:

Nr макс=nb*Aнд/3=1*1161,7/3=387,2 кН

4.4 Подбор сечений стержней поясов и решётки

Требуемое поперечное сечение стержней поясов и решётки фермы из условия прочности.

- сжатые фермы

Атр=(гlc*гn*Nr макс)/( ц*Ry*гc)=(1*1.2*387.2)/(0.65*315*103*1)=22.7 см2

-растянутые фермы

Атр=(гlc*гn*Ns макс)/( Ry*гc)=(1*1.2*580.85)/(315*103*1)= 22.1см2

По Атр определяем по сортаменту два равнополочных уголка, с учётом коррозийной стойкости металла( определяется по району строительства, в нашем случае город Саратов) ?t=0.1*2*25=5 мм, а также высоту уголка установить исходя из наибольших нормальных сил. Предварительно берём

2L50*5 мм; А=2*4,8=9,6см2.

В нашем случае Атр=22,1см2, высота уголка h=120мм. t=10мм.

Принимаем 2L120*10 мм. В целях унификации размеров стержни поясов и решётки фермы устанавливаем из одних и тех же элементов, т.е 2L120*10мм, z0=3,33 см.

4.5 Конструирование фермы диафрагмы

На основании выполненных статистических и прочностных расчётов, а также учёта условий эксплуатаций стального затвора для заданного климатического района разработана конструкция поперечной фермы-диафрагмы .

5. Опорно-ходовое устройство затвора

5.1 Подбор сечения вертикальной опорной стойки

В рабочем состоянии затвора опорно-концевые стойки воспринимают максимальную поперечную силу Qмакс. от опорного сечения ригеля, равную опорной реакции: Ар=QA=QB; Ар=Qмакс

Высота стенки опорно-концевой стойки равна высоте стенки ригеля hw в опорном сечении: hw1=h1-2tf;

hw1=1260-2*30=1200 мм

В опорных сечениях ригель прикрепляется к опорно-концевой стойке сварными швами. Расчёт сварных швов приводится в пункте 3.4."Расчёт сварных поясных швов".

Основные размеры опорно-концевой стойки: hw1=1600мм; bf=400 мм; tw=20мм; tf=30мм;

5.2 Выбор типа ходовых колёс и их расчёт

Колесные опорные устройства применяют при больших нагрузках на затвор с целью уменьшения сил трения в опорно-ходовых частях и, соответственно , снижения мощности подъёмных механизмов. Выбор типа конструкции основного колёсного опорного устройства определяется пролётом затвора, гидростатической нагрузкой на него, а также, особенностями и частотой маневрирования затвором. Колесные опорные части затворов являются сложными в изготовлении и эксплуатации.

В проектировании плоского поверхностного затвора принимаем колёсный тип опорно-ходового устройства. Суть расчёта опорно-ходовых колёс состоит в определении расчётного давления на одно колесо, диаметра колеса, его диаметральной прочности и поверочного расчёта на смятие поверхностей соприкосновения колеса и рельса.

Расчётное давление на одно колесо балансирной тележки, расположенной с одной стороны ригеля, определяем по формуле:

Рк=nb*k*Qмакс/nk

Рк=1*1.15*2610/2=1500,75 кН

Диаметр опорно-ходового колеса двухколесной балансирной тележки определяют из формулы:

гlc*гn*Pk?dk*b*Rcd*гc;

Откуда диаметр рабочего колеса тележки:

dk= (гlc*гn*Pk)/( b*Rcd*гc)=(1*1.2*1500,75)/(0.12*10*103*1)=1,5 м.

Принимаем dk=1,5 м.

5.3 Контурное уплотнение плоского затвора

Уплотнительные устройства служат для плотного перекрытия зазоров между затвором и закладными частями. У поверхности затворов уплотнители устанавливают по трем сторонам (порог и боковые части).

Донное уплотнение выполняется из деревянного бруса или резины, боковые из фасонной литой износо- и морозоустойчивой резины. Уплотнения крепятся к затвору с помощью пружинистого стального листа.

Размещено на Allbest.ru

...