Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
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
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; – 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 моментаучитывается коэффициентом k (табл. 7.2). Таблица 7.2. Значения коэффициента k при упругой работе стали
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.
|