Расстояние между ригелями а может быть получено из выражения:

а = 2 (Z – а2), м ;

(8)

а = 2(1,733-0,5)=2,466 м ;

тогда вылет верхней консоли а1 равен:

а1 = нзат – (а + а2), м .

(9)

а1 = 5,55-(2,466+0.5)=2,584м

Далее проверяют угол L между плоскостью водослива и нижней кромкой ригеля затвора. Для устранения вакуума (при угле L<30º) в стенке сплошного нижнего ригеля по линии нейтральной оси необходимо устраивать отверстия для прохода воздуха в зону возможного вакуума. Суммарная площадь этих отверстий должна быть не менее 20% площади стенки ригеля. Проверку угла L можно выполнить графически, для чего предварительно принять ширину безнапорного пояса 1/4…1/5 от высоты ригеля h.

Установив положение ригелей, переходят к расстановке вспомогательных балок, расстояния между которыми определяются конструктивными требованиями по обеспечению пространственной жесткости затвора и устойчивости обшивки на участках между смежными балками. При этом следует учитывать, что в затворах с шириной отверстия в свету ℓ0 >10 м толщина обшивки tоб принимается от 10 до 20 мм; что позволяет избежать получение вмятин при случайных ударах по обшивке.

В первом приближении эти требования можно считать выполненными, если расстояние между центрами тяжести смежных балок (или балки и ригеля) - ℓоб не более следующих значений, выраженных в долях толщины обшивки при tоб = 10 мм:

ℓ0 ≤ 70 tоб - на участках а2 и а;

ℓ0 ≤ 90 tоб - на участке а1;

ℓ0 ≤ 120 tоб - на участке между верхней обвязкой и ближайшей балкой.

В дальнейшем, при расчете обшивки, достаточность принятых расстояний ℓоб уточняется.

Стальная обшивка совместно с балочной клеткой образует жесткий диск, который надежно обеспечивает неизменное положение в пространстве сжатых поясов ригелей и их устойчивость в вертикальной плоскости. Геометрическая неизменяемость растянутых поясов ригелей обеспечивается введением в конструкцию затвора поперечных диафрагм и элементов фермы продольных связей (см. рис. 1). Поперечные диафрагмы из листовой стали располагают в вертикальных плоскостях перпендикулярно обшивке затвора, а продольные связи – в плоскости безнапорных поясов ригелей; при этом, в такой пространственной конструкции элементы поперечных диафрагм являются одновременно и стойками продольной связевой фермы. В курсовом проекте, в учебных целях, рекомендуется принять решетку продольной фермы с переменным направлением раскосов (см. рис.1).

Нагрузки от гидростатического давления и силы веса затвора определяют по §5,2 [2].

Вначале рассмотрим участок а. Затвор должен превышать уровень воды на 300 мм. Получаю:

6300-2800-500=3000мм. Поставлю между ригелями 2 балки и задаются толщиной обшивки 12 мм, тогда имеем 3000/12=250 и 250/3=83,3мм. Так как 83,3 tоб>70 tоб, то ставим еще одну балку (3 балки) имею 250/4=62,5мм. Это значение удовлетворяет выше приведенному условию. Таким образом ставим три балки с толщиной обшивки 12 мм.

Рассмотрим участок a₁, толщину обшивки применяем равную 12мм и получаем 2800/12=233,3 мм 233,3/3=77,7мм. Условие 77,7 tоб <90 tоб, значит необходимо установить две балки.

Рассмотрим последний участок а₂, так как длина участка 0,5м удовлетворяет соответствующему условию, то балки не нужны на этом участке.