Определение усилий на элементы обшивки, отдельные стрингера, ригели затворов

Обшивка непосредственно воспринимает гидростатическое давление и передает его на ригели через систему подкрепляющих ее элементов – стрингеров. Стрингеры располагаются параллельно ригелям и опираются на поперечные балки – диафрагмы, которые, в свою очередь, крепятся к ригелям2.

Таким образом, обшивка непосредственно опирается на стрингеры и ригели и работает на местный изгиб в пролете между точками опирания. Расчетную схему обшивки можно представить в виде балки-полоски единичной ширины, упруго закрепленной на опорах и нагруженной усредненной погонной нагрузкой

Особенности работы затвора

1-верхняя обвязка, 2-нижняя обвязка, 3-ригель, 4-стойка, 5-обшивка верхняя

6-обшивка нижняя, 7-уплотнительный брус

Работа и расчет обшивки

Обшивка расчитывается на прочность при изгибе, толщина от 4 до 20 мм в Бел.

В тонких обшивках напряжения от σ_м на порядки меньше чем напряжения от силы N, поэтому их рассчитывают только на растяжение.

К тонким обшивкам относят те обшивки в которых l/t>250…300.

В толстых обшивках при отношении l/t<50, σ_м на порядки больше чем σ_N, поэтому толстые обшивки рассчитывают на прочность при изгибе.

Обшивки с промежуточными геометрическими параметрами рассчитывают по формуле σ_м+ σ_N ≤R_y*γ_c.

Достаточно точно расчитать обшивку раствора по методике Баха.

Эта методика позволяет учесть уменьшения изгибающего момента на величину H*f.

M=N-H*f

• Определение усилий в ригелях

Расчетная схема ригеля при воздействии гидростатического давления

Ригели высотой более 1м составными, сварныс в виде двутавра из 3 элментов.

γ_g=1- коэффициент надежности по нагрузке для гидростатического давления.

К₁=1,1- учитывает вертикальную нагрузку от веса элементов затвора

К₂=1,08- учитывает увеличение прогиба за счет уменьшения высоты на опорах в пределах (0,5-0,6) принятой высоты ригеля.

· Расчет обшивки.

Заранее расставим стрингеры и подберем обшивку такой толщины, чтобы выполнялось прочность на местный изгиб:

σ≤R_­y­/γ_­n­, где γ_­n­=1.25 коэффициент надежности по назначению.

σ=M/W; W= 1∙п.м∙t²/6 → W≥M×γ_­n­/R_­y ­ → t≥(6×M×γ_­n­­/R_­y)^1/2

При расстановке стрингеров желательно добиться того, чтобы площади эпюры давления приходящиеся на каждый стрингер, были близкими между собой по значению.

Прочность обшивки и стрингеров рассчитывают на гидростатическое давление при закрытом отверстии. Для восприятия ударов плавающих тел и льда в уровне верхнего бьефа, кроме верхней обвязки, ставят дополнительный стрингер. Обшивка непосредственно опирается на стрингеры и ригели и крепится к ним на сварке.

q_­­=γ_­в­×(h_­i­­­+h_i+1)/2 – берем среднее значение на участке закрепления.

M_оп=q×b²/16 – момент на опоре наибольший, ведем проверку прочности по нему.

Составим таблицу для M_i и t_i, для каждого участка закрепления.

M_i= γ_­в×(h_­i­­­+h_i+1)×b_i²/32.

Из таблицы найдем наибольшее значение толщины обшивки и примем его за расчетное.

· Подбор сечения стрингеров.

Примем их количество таким, чтобы расстояние между ними находилось в пределах (1.2-2)м. Шаг диафрагм d=1.65 → количество их n=11 шт.

В приведенной расчетной схеме максимальный изгибающий момент возникает в сечении на второй опоре: M_­c­=q_c×d²/10 где q_c= γ_в×0.5×(h_i+h_i+1).

Стрингер представляет собой многопролетную балку нагруженную равномерно распределенной по длине нагрузкой q_c, которая определяется шириной его участка загружения гидростатическим давление (см. формулу выше).

Конструкции стрингеров, ригелей плоских затворов

В целом, общее количество стрингеров зависит от несущей способности обшивки. При малых толщинах обшивки потребуется большее количество стрингеров. В затворах пролетом более 10 м толщина обшивки принимается не менее 10 мм; толщина листов менее 6 мм в затворах не допускается.

Опорами стрингеров служат поперечные поддерживающие элементы пролетного строения- диафрагмы, располагающиеся по длине ригеля с шагом (рис.4).

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: