![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •«Расчет металлического каркаса плоского поверхностного затвора»
- •2014 Содержание
- •Исходные данные для проектирования затвора
- •Выбор материала затвора и сварочных материалов
- •Генеральные размеры и компоновка балочной клетки затвора
- •Опорно-ходовые устройства и уплотнения плоского поверхностного затвора
- •Конструирование и расчет обшивки плоского затвора
- •Конструирование и расчет стрингеров
- •Конструирование и расчет ригелей плоских затворов
- •Конструирование ребер жесткости и расчет стенки ригеля на местную устойчивость
- •Расчет поясных швов и опорных прикреплений ригелей
- •Расчет связевой фермы
- •Список литературы
Конструирование и расчет ригелей плоских затворов
Ригелипроектируем сварными сплошного сечения
из стали С345-4a)с расчетным сопротивлениемдля
листового проката толщиной до 20мм
(таблица 51*СНиП
).
Сечение обоих ригелей принимаем одинаковым, подобрав его по нижнему, наиболее загруженному ригелю.
Расчетный изгибающий момент и поперечная сила в нижнем, более нагруженном ригеле:
Требуемый момент инерции сечения при заданном предельном прогибе ригеля:
Приняв предельно допустимую по местной устойчивости условную гибкость стенки:
Вычисляем предельно допустимое отношение:
Требуемая минимальная площадь сечения ригеля:
по условиям прочности
по условиям жесткости
Поскольку
,
то дальнейшее конструирование сечения
ригеля ведем по условиям жесткости.
Оптимальная высота сечения ригеля по условиям жесткости:
Принимаем
стенку ригеля из толстолистовой стали
по ГОСТ 19903-74. Высота стенки
10см).
Толщина
стенки
.
Принимаем
.
Требуемая площадь сечения каждого из поясов ригелей:
Пояс ригеля со стороны нижнего пояса конструируем из широкополосной универсальной стали по ГОСТ 82-70 так, чтобы:
Принимаем
,
что удовлетворяет условию
и остальным условиям
.
Пояс
ригеля с напорной стороны конструируем
из полосы обшивки шириной
так,
чтобы суммарная площадь сечения этого
пакета была равна
.
где
В сжатый пояс включаем полосу обшивки
шириной
=60см.
Положение центра тяжести сечения
(нейтральной оси
):
Геометрические характеристики:
Момент сопротивления сечения:
Проверка прочности ригеля при изгибе по пролетному сечению:
Проверка на жесткость:
Прочность и жесткость ригеля обеспечены.
Рисунок 5 – Сечение ригеля в пролете
Конструируем сечение ригеля на опоре:
Рисунок 6 – Сечение ригеля на опоре
При вычислении геометрических характеристик считаем сечение условно симметричным.
Геометрические характеристики:
Прочность стенки ригеля на опоре проверяем по формуле:
,
где(по таблице 1 СНиП
).
Прочность и жесткость ригеля обеспечены.
Конструирование ребер жесткости и расчет стенки ригеля на местную устойчивость
Роль ребер жесткости выполняют диафрагмы сплошного сечения, приваренные к стенке ригеля. Условная гибкость стенки на участках, ограниченных поясами и ребрами жесткости:
Присогласно
п. 7.3 СНиП
требуется проверка стенки на местную
устойчивость по формуле (74) п. 7.4 СНиП.
Устойчивость
стенки проверяется в первом отсеке от
места изменения сечения ригеля. Согласно
п. 7.2 осредненные усилия и напряжения
для рассматриваемого участка стенки
при
вычисляем по сечениям 1, 2, 3 в пределах
участка стенки длиной
Рисунок 7 – Проверка устойчивости стенки ригеля
Опорные реакции балки:
Расчетные величины усилий в сечениях 1, 2, 3:
Расчетные
осредненные напряжения для рассматриваемого
участка стенки, согласно п. 7.2 СНиП.
Критические
напряжения для стенки балки по п. 7.4 СНиП:
где=35,5
по таблице 21 СНиП
при коэффициенте замещения стенки в
поясе
>30
(таблица 22СНиП
).
где - отношение большей стороны рассматриваемого
участка стенки к меньшей;
Устойчивость
стенки проверяем по формуле (74) СНиП:
Местная устойчивость ригеля обеспечена.
Расчет поясных швов и опорных прикреплений ригелей
Поясные швы рассчитываем по опорному
сечению, на которое действует
,
а опорное сечение (рисунок 6) имеет
,
.
Требуемую
высоту поясного шва по катетам определяем
по формуле (113) таблица 38 п. 11.16 СНиП
по прочности металла шва. Сварка
автоматическая электродами d=2мм
в нижнем положении.
Коэффициент
по
таблице 34 и
.
Сварочные материалы: флюс АН-47 по ГОСТ
9087-81, сварочная проволока СВ-10НМА по
ГОСТ 2246-70*.
Расчетное сопротивление металла шва:
по таблице 56 СНиП
.
где ;
по п. 11.2 СНиП для климатического района
;
по
таблице 6* СНиП
.
Согласно
таблице 38 СНиП
при
<430
Мпа и автоматической сварке минимальная
высота шва по катету и толщине наиболее
толстого из свариваемых элементов
(пояса ригеля).
поясной
шов должен иметь высоту катета
.
Расчетная длина швов, прикрепляющих стенку ригеля к опорно-концевой стойке:
,
Однако
,
поэтому принимаем
Принимаем
Рисунок 8 – Конструкция прикрепления ригеля к ОКС