Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Инженерно – строительный факультет

Кафедра металлических конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

«Расчет металлического каркаса плоского поверхностного затвора»

Студент 3 курса гр.294А М.А. Култышева

Руководитель Д.А. Байков

Нижний Новгород

2014 Содержание

1.Исходные данные для проектирования затвора 3

2.Выбор материала затвора и сварочных материалов 5

3.Генеральные размеры и компоновка балочной клетки затвора 6

4.Опорно-ходовые устройства и уплотнения плоского поверхностного затвора 10

5.Конструирование и расчет обшивки плоского затвора 11

6.Конструирование и расчет стрингеров 17

7.Конструирование и расчет ригелей плоских затворов 21

8.Конструирование ребер жесткости и расчет стенки ригеля на местную устойчивость 29

9.Расчет поясных швов и опорных прикреплений ригелей 33

10.Расчет связевой фермы 36

Список литературы 39

1. Исходные данные для проектирования затвора

Проектируется стальной плоский поверхностный затвор. Пропуск воды осуществляется под затвором, путем поднятия его козловым краном, перемещающимся по плотине. Ширина перекрываемого отверстия ,. Проектируемый затвор входит в комплекс гидросооруженийIIкласса, расположенного в климатическом районепо ГОСТ 16350-80 «Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. Расчетная температура для наиболее холодной пятидневки этого района». К проектированию принят плоский двух ригельный затвор с ригелями сплошного сечения, так как отношение.

Расчет затвора ведется по методу предельных состояний согласно СНиП 2.06.01-86 «Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования» и СНиП издание 1990 г. «Стальные конструкции. Нормы проектирования с учетом особенностей проектирования стальных гидротехнических сооружений».

Согласно п.2.2 СНиП 2.06.01-86 при расчете затвора учитывается коэффициент надежности по назначению и коэффициент надежности по нагрузке от гидростатического давленияКоэффициент условий работы и другие коэффициенты принимаются по СНиП.

2. Выбор материала затвора и сварочных материалов

Затвор относят к конструкциям группы. Согласно п. 2.1 и таблице 51* СНиПпринимаем сталь С345-4^a)по ГОСТ 27772-88. Его изготавливают на заводе металлических конструкций в виде отдельных отправочных марок, и доставляется к месту сборки железнодорожным транспортом. Все заводские соединения выполняются автоматической и полуавтоматической электродуговой сваркой с использованием сварочной проволоки Св-10НМА по ГОСТ 2246-70* и флюса АН-47 по ГОСТ 9087-81* согласно п. 2 и таблице 55* СНиП.

Сборочные соединения отправочных марок выполняются на высокопрочных болтах из стали 40Х «Селект» по ГОСТ 22356-77*, а также с применением ручной сварки электродами типа Э50А по ГОСТ 9467-75* (таблица 55* СНиП ).

3. Генеральные размеры и компоновка балочной клетки затвора

Проектируется плоский поверхностный затвор. Перекрываемое отверстие и.

Назначаются генеральные размеры затвора:

а) расчетный пролет

,

где - расстояние от оси опорно-ходового устройства затвора до кромки паза;

.

_{б) полная ширина затвора}

где - необходимые зазоры между затвором и стенкой паза.

в) расчетная высота затвора

где 0,2 м – минимальное превышение верхнего обреза затвора над расчетным уровнем воды.

Высота сечения затвора в пролете определяется высотой сечения ригелей . Прирекомендуется применять ригели сплошного сечения с. Предварительно принимаем

Высота сечения в пазах определяется высотой сечения ригелей на опоре Принимаем

По высоте затвора ригели располагаем по принципу равнонагруженности. Расстояния от порога отверстия до оси нижнего ригеля . Принимаем

Расстояние между ригелями:

Расстояние от оси верхнего ригеля до верха затвора:

При этом должно выполняться условие:

Поскольку это условие не выполняется, то увеличиваем расстояние между ригелями до тогда

Полная нагрузка на 1м длины затвора:

распределится между нижним и верхним ригелем как:

где

Опорно-концевые стойки сплошные постоянного сечения по длине с высотой сечения

Диафрагмы сплошного сечения размещаются с шагом принимаем четное количество промежутков между диафрагмами равное 6. Тогда шаг диафрагм будет равен:

;

Принимаем 6 участков В плоскости поясов ригелей и диафрагм с безнапорной стороны располагаем связи – весовые фермы.

Рисунок 1 – Компоновка плоского затвора