Расчет стоек

Рисунок 4.1 – Компоновка стоек

Шаг стоек принимается b= 1,5 м.

Расчетная погонная нагрузка на стойку

,

Изгибающий момент

Требуемый момент сопротивления

По таблице П.12 [14] подбирается двутавр I 24/ГОСТ8239-89 W_x=289 см³.

5 Расчет главного ригеля

Рисунок 5.1 – Главный ригель

Расчетный пролет затвора определяется по формуле

.

Нагрузка на ригель q_p, кН/м определяется по формуле

,

где Р_в - верхняя ордината эпюры давления на один ригель (Р_в= 103986*10^-7 кН/см²);

Р_н - нижняя ордината эпюры давления на один ригель (Р_н= 87814,215*10^-7 кН/см²);

а_р - высота эпюры давления (а_р= 164,85 см).

.

Максимальный изгибающий момент на ригеле в середине пролета М_max, кН∙см

.

Максимальная поперечная сила на опоре Q_max, кН

.

Требуемый момент сопротивления ригеля W_тр, см³ в середине пролета,

.

где g_с- коэффициент условия работы элементов конструкции и опорных частей с учетом дополнительных усилий от стесненного кручения (g_с = 0,8);

R_y- расчетное сопротивление сжатию стали марки Вст3сп, кПа (R_y= 230000 кПа).

Оптимальная высота ригеля по массе h_опт, см

,

где λ_ст- гибкость стенки из условия местной устойчивости в пределах 100-160 (λ_ст= 125).

.

Минимальная высота ригеля из условия его жесткости h_min, см

,

где [f]/L_p- относительный прогиб для рабочих плоских поверхностных затворов ([f]/L_p = 1/600).

.

Высота стенки h_ст, см ригеля принимается

Высота ригеля принимается

Тогда толщина стенки t_ст, см составит

.

Для уменьшения ширины паза затвора, высота стенки ригеля на опоре h₀, см уменьшается до 0,7h_ст.

Проверяется достаточность принятой толщины стенки из условия работы на срез в опорном сечении

Таким образом, принятая толщина стенки удовлетворяет условиям работы на срез. Поэтому принимается толщина стенки ригеля t_ст= 1,2 см.

Далее находятся размеры горизонтальных поясных листов. Для этого вычисляется требуемый момент инерции сечения балки I_тр, см⁴ относительно нейтральной оси. Моментом инерции полок пренебрегаем в силу его малости по сравнению с моментом инерции стенки.

.

Площадь поясных листов определится как

,

Ширина поясных листов b_п, см из условия обеспечения общей устойчивости балки принимается в пределах ()h_ст. Тогда

,

Примем b_п = 35 см;

Примем t_п = 1,4 см;

A_п=49 см².

Вычисляются геометрические характеристики выбранного сечения. Момент инерции относительно нейтральной оси

,

.

Момент сопротивления

Проверка выбранного сечения на прочность в середине пролета - месте действия максимального изгибающего момента

,

.

Условие прочности выполняется.

Выполняется проверка выбранного сечения на жесткость. Вычисляется прогиб f, м

.

Допускаемый прогиб

Значение прогиба сечения ригеля не превышает допустимого.

Рисунок 5.2 – Сечение ригеля