7.1.1. Задание

Выполнить расчет обшивки плоского поверхностного затвора при следующих исходных данных:

– глубина воды h = 15,00 м;

– класс гидросооружения I;

– шаг балок настила (стрингеров) b = 1000 мм;

– шаг диафрагм a = 2000 мм; – сталь С285;

– предельный относительный прогиб f / b=1/150.

7.1.2. Решение

1. Расчетные сопротивления материала: расчетное сопротивление стали для листов толщиной от 2 до 10 мм , ; для листов толщиной свыше 10 мм до 20 мм , (приложение В, табл. В.5 [1]); , (приложение Д [1]).

2. Под действием гидростатического давления обшивка испытывает цилиндрический изгиб в вертикальном направлении, т.е. ее расчетную схему можно рассматривать как многопролетную балку – полоску единичной ширины (рис. 7.1). Влияние отношения размеров плиты a/b на величину изгибающего момента учитывается коэффициентом k (табл. 7.2).

Таблица 7.2. Значения коэффициента k при упругой работе стали

	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	3,0	4,0	5,0
k	0,0517	0,0612	0,0714	0,0784	0,0821	0,0829	0,0832	0,0833	0,0833

3. Расчетная нагрузка от давления воды на уровне середины пластины

,

где – массовая плотность речной воды, ;

g – ускорение свободного падения, .

4. Расчетная толщина пластины из условия прочности

.

5. Расчетная толщина обшивки из условия жесткости

.

6. Расчетная толщина обшивки из условия обеспечения устойчивости при работе в составе присоединенного пояска ригеля

.

7. Конструируем обшивку: принимаем из трех значений толщины наибольшее значение 14,5 мм > 10 мм и округляем до стандартного размера t = 15 мм по ГОСТ 19903-74.

7.2. Задача 7.2. Расчет и конструирование стрингера

Стрингеры (балки настила) являются опорами обшивки и проектируются, как правило, неразрезными на весь расчетный пролет затвора. Они образуют продольный набор каркаса, участвуют в его работе, увеличивая жесткость каркаса в целом.

Расчетный стрингер (рис. 7.2) расположен на глубине h от поверхности воды, ближние стрингеры расположены на расстояниях от расчетного стрингера. Исходные данные к вариантам (I J K) затвора приведены в табл. 7.3. Класс гидросооружения I, толщина обшивки t = 10 мм.

Рис. 7.2. Схема расположения стрингеров затвора (1 – диафрагма, 2 – стрингер)

Таблица 7.3. Исходные данные к задаче 7.2

I	Глубина воды h, м	Шаг балок настила , м	Шаг балок настила , м	J	Шаг диафрагм l, м	K	Сталь, ГОСТ 27772-88
1	6,00	0,65	0,6	1	2	1	С255
2	7,00	0,75	0,7	2	2	2	С285
3	8,00	0,85	0,8	3	3	3	С345
4	9,00	0,90	0,9	4	3	4	С255
5	10,00	1,05	1,0	5	4	5	С285
6	11,00	1,15	1,1	6	4	6	С345
7	12,00	1,25	1,2	7	3	7	С255
8	13,00	1,35	1,3	8	3	8	С285
9	14,00	1,45	1,4	9	2	9	С345
0	15,00	II	1,5	0	2	0	С255