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 N_{s макс} и наибольшие растягивающие N_{r макс} усилия в тонкостенных стержнях. По опыту проектирования подобных поперечных ферм N_{s макс} наблюдается в стержне с₁₂:

N_{s макс}=n_b*A_н^д/2=1*1161,7/2=580,85 кН

N_{r макс} наблюдается в стержне с₄:

N_{r макс}=n_b*A_н^д/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

А_тр=(γ_lc*γ_n*N_{r макс})/( φ*R_y*γ_c)=(1*1.2*387.2)/(0.65*315*10³*1)=22.7 см²

-растянутые фермы

А_тр=(γ_lc*γ_n*N_{s макс})/( R_y*γ_c)=(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

2└50*5 мм; А=2*4,8=9,6см².

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

Принимаем 2└120*10 мм. В целях унификации размеров стержни поясов и решётки фермы устанавливаем из одних и тех же элементов, т.е 2└120*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=Q_A=Q_B; Ар=Q_макс

Высота стенки опорно-концевой стойки равна высоте стенки ригеля h_w в опорном сечении: h_w1=h₁-2t_f;

h_w1=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: h_w1=1600мм; b_f=400 мм; t_w=20мм; t_f=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=n_b*k*Q_макс/n_k

Рк=1*1.15*2610/2=1500,75 кН

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

γ_lc*γ_n*P_k≤d_k*b*R_cd*γ_c;

Откуда диаметр рабочего колеса тележки:

d_k= (γ_lc*γ_n*P_k)/( b*R_cd*γ_c)=(1*1.2*1500,75)/(0.12*10*10³*1)=1,5 м.

Принимаем d_k=1,5 м.