7. Конструирование и расчет ригелей плоских затворов

_Ригелипроектируем сварными сплошного сечения из стали С345-4^a)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:

1. по условиям прочности

2. 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 условиюи 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.

8. 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 22}СНиП_).

где - отношение большей стороны рассматриваемого участка стенки к меньшей;

_{Устойчивость стенки проверяем по формуле (74)} СНиП_:

Местная устойчивость ригеля обеспечена.

9. 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