6.3. Экспертиза подбора сечения составной сварной балки
Ниже приводится пример распечатки результатов расчета.
«Расчет выполнен по СП 53-102-2004
Общие характеристики
Сталь C255
Коэффициент надежности по ответственности 0,95
Коэффициент условий работы 1
Конструктивное решение
Катет поясных швов 6 мм
Катет швов опорного ребра 6 мм
Сечение
|
Результаты расчета
Проверено по СП |
Проверка |
Коэффициент использования |
п.9.5.13 |
Устойчивость опорного ребра |
0,45 |
п.9.5.13 |
Смятие опорного ребра |
0,412 |
п.15.1.19 |
Прочность поясного шва |
0,245 |
п.15.1.19 |
Прочность шва опорного ребра |
0,354 |
п.9.2.1 |
Прочность при действии поперечной силы |
0,476 |
п.9.2.1 |
Прочность при действии изгибающего момента |
0,879 |
п.9.4.1 |
Устойчивость плоской формы изгиба при действии момента |
0,879 |
пп.7.3Б, 9.5.1, 9.5.3 |
Местная устойчивость стенки |
0,584 |
п.9.5.14 |
Местная устойчивость поясного свеса |
0,664 |
Коэффициент использования 0,879 – Прочность при действии изгибающего момента».
Вывод: прочность балки обеспечена. Сечение подобрано верно.
7. Расчет и конструирование элементов плоского поверхностного затвора
Плоский затвор состоит из подвижного пролетного строения, опорно-ходовых частей, уплотнений и подвесных устройств.
В
состав пролетного строения входят
следующие элементы: водонепроницаемая
обшивка, непосредственно воспринимающая
давление воды и передающая его балочной
клетке. Балочная клетка состоит из балок
настила (стрингеров), расположенных
вдоль затвора и опирающихся на более
прочные поперечные балки (диафрагмы).
Главные балки затвора (ригели) являются
опорами диафрагм, расположены параллельно
стрингерам и соединены с обшивкой
сварными швами. Плоский затвор относится
к конструкциям первой группы, для которых
коэффициент надежности по ответственности
определяется классом гидросооружения
и соответственно принимается для
гидросооружения I,
II,
III,
IV
классов
1,2; 1,15; 1,10. Коэффициент условий работы
затвора
(табл.1 [1]).
7.1. Задача 7.1. Расчет и конструирование стальной обшивки
Стальная
обшивка затвора в большинстве случаев
является основным элементом затвора,
ее масса может составлять 30% массы
затвора. Обшивка относится к элементам
первого класса, для которого нормальные
напряжения в сечении в соответствии с
п. 5.2.5 [1] не превышают расчетного
сопротивления стали
.
Обшивка
опирается на два стрингера и на две
диафрагмы (рис. 7.1) и загружена
гидростатическим давлением воды на
уровне центра тяжести
,
где h
- расчетная глубина воды. Кромки обшивки
длиной a,
шириной
b
(a>
b)
считаются жестко заделанными на опорах.
Минимальная толщина обшивки t
зависит от ширины перекрываемого
отверстия L:
t
=
6 мм при L
<
10 м, t
=
10 мм при L
≥
10 м. Обшивка должна удовлетворять:
– условию прочности при местном изгибе жесткой пластинки;
– условию жесткости при предельном прогибе f / b=1/150;
– условию устойчивости обшивки как присоединенного пояска ригеля при общем изгибе затвора.
Исходные данные вариантов (I J K) к задаче 7.1 приведены в табл. 7.1. Перекрываемые отверстия имеют ширину L ≥ 10 м.
Таблица 7.1. Исходные данные к задаче 7.1
I |
Глубина воды h, м |
Класс гидросооружения |
Шаг балок настила b, м |
J |
Шаг диафрагм a, м |
K |
Сталь, ГОСТ 27772-88 |
1 |
6,00 |
I |
0,6 |
1 |
2 |
1 |
С255 |
2 |
7,00 |
II |
0,7 |
2 |
2 |
2 |
С285 |
3 |
8,00 |
III |
0,8 |
3 |
3 |
3 |
С345 |
4 |
9,00 |
IV |
0,9 |
4 |
3 |
4 |
С255 |
5 |
10,00 |
I |
1,0 |
5 |
4 |
5 |
С285 |
6 |
11,00 |
II |
1,1 |
6 |
4 |
6 |
С345 |
7 |
12,00 |
III |
1,2 |
7 |
3 |
7 |
С255 |
8 |
13,00 |
IV |
1,3 |
8 |
3 |
8 |
С285 |
9 |
14,00 |
I |
1,4 |
9 |
2 |
9 |
С345 |
0 |
15,00 |
II |
1,5 |
0 |
2 |
0 |
С255 |
|
Рис. 7.1. Расчетная схема обшивки затвора (1 – диафрагма, 2 – стрингер, ЦТ – центр тяжести балки-полоски) |
