Подготовка исходной информации.
Составляем основную систему фермы-диафрагмы, которая приведена на рис. 4.1. Нумеруем узлы и стержни поясов, и решётки фермы.
Матрица начальных и конечных узлов фермы.
Табл. 1
№стержня | С1 | С2 | С3 | С4 | С5 | С6 | С7 | С8 | С9 | ||||
№узлов | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
№стержня | С10 | С11 | С12 | С13 | С14 | С15 | С16 | С17 | С18 | ||||
№узлов | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 | ||||
17 | 17 | 16 | 16 | 15 | 15 | 14 | 14 | 13 | |||||
№стержня | С19 | С20 | С21 | С22 | С23 | С24 | С25 | С26 | С27 | ||||
№узлов | 7 | 7 | 8 | 8 | 9 | 1 | 17 | 16 | 15 | ||||
13 | 12 | 12 | 11 | 11 | 17 | 16 | 15 | 14 | |||||
№стержня | С28 | С29 | С30 | С31 | |||||||||
№узлов | 14 | 13 | 12 | 11 | |||||||||
13 | 12 | 11 | 10 | ||||||||||
Координаты узлов фермы x, y в мм:
Табл. 2
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
x | 0 | 900 | 1800 | 4340 | 6400 | 7520 | 8500 | 9560 | 10750 | 12200 | 10750 | 9560 | 8500 | 7520 | 6400 | 1800 | 900 |
y | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 | 1245 | 888 | 570 | 276 | 0 | 0 | 843 |
Количество узлов фермы - 17.
Количество стержней фермы - 31.
Величина внешних сил, приложенных в узлах №3,4 фермы. Силы Р2,Р3 переносим в узлы №3 и №4 обратно пропорционально плечам "а" и " b" ее расположения:
|
|
Ra*2.54-P2*1.58-P3*0.8=0
Ra=(234*1.58+194*0.8)/2.54=206.7
-Rb*2.54+P2*0.96+P3*1.74=0
Rb=(234*0.96+194*1.74)/2.54=221.3
Ra+Rb=P2+P3=206.7+221.3=234+194=428
Сила, приложенная в узле №3: Pр.н.+Ra=399+206.7=605.7кН
Сила, приложенная в узле №4: P4.+Rb=177.7+221.3=399 кН
Величина внешних сил в узлах фермы:
Табл.3
№узла | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
Рi кН | -153,7 | -289,7 | -605,7 | -399 | -194,6 | -103 | -78,6 | -45,4 | -4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 221,3 | 206,7 | 0 |
Статический расчёт фермы-диафрагмы.
Целью статического расчёта фермы является определение её опорных реакций и расчётных усилий в стержнях поясов и решётки.
С целью сокращения объёма работ определим только наибольшие сжимающие Ns макс и наибольшие растягивающие Nr макс усилия в тонкостенных стержнях. По опыту проектирования подобных поперечных ферм Ns макс наблюдается в стержне с12:
Ns макс=nb*Aнд/2=1*1161,7/2=580,85 кН
Nr макс наблюдается в стержне с4:
Nr макс=nb*Aнд/3=1*1161,7/3=387,2 кН
Подбор сечений стержней поясов и решётки.
Требуемое поперечное сечение стержней поясов и решётки фермы из условия прочности.
|
|
- сжатые фермы
Атр=(γlc*γn*Nr макс)/( φ*Ry*γc)=(1*1.2*387.2)/(0.65*315*103*1)=22.7 см2
-растянутые фермы
Атр=(γlc*γn*Ns макс)/( Ry*γc)=(1*1.2*580.85)/(315*103*1)= 22.1см2
По Атр определяем по сортаменту два равнополочных уголка, с учётом коррозийной стойкости металла( определяется по району строительства, в нашем случае город Саратов) ∆t=0.1*2*25=5 мм, а также высоту уголка установить исходя из наибольших нормальных сил. Предварительно берём
2└50*5 мм; А=2*4,8=9,6см2.
В нашем случае Атр=22,1см2, высота уголка h=120мм. t=10мм.
Принимаем 2└120*10 мм. В целях унификации размеров стержни поясов и решётки фермы устанавливаем из одних и тех же элементов, т.е 2└120*10мм, z0=3,33 см.
4.5.Конструирование фермы диафрагмы.
На основании выполненных статистических и прочностных расчётов, а также учёта условий эксплуатаций стального затвора для заданного климатического района разработана конструкция поперечной фермы-диафрагмы .
Опорно-ходовое устройство затвора.
Подбор сечения вертикальной опорной стойки.
В рабочем состоянии затвора опорно-концевые стойки воспринимают максимальную поперечную силу Qмакс. от опорного сечения ригеля, равную опорной реакции: Ар=QA=QB; Ар=Qмакс
|
|
Высота стенки опорно-концевой стойки равна высоте стенки ригеля hw в опорном сечении: hw1=h1-2tf;
hw1=1260-2*30=1200 мм
В опорных сечениях ригель прикрепляется к опорно-концевой стойке сварными швами. Расчёт сварных швов приводится в пункте 3.4."Расчёт сварных поясных швов".
Основные размеры опорно-концевой стойки: hw1=1600мм; bf=400 мм; tw=20мм; tf=30мм;
Выбор типа ходовых колёс и их расчёт.
Колесные опорные устройства применяют при больших нагрузках на затвор с целью уменьшения сил трения в опорно-ходовых частях и, соответственно , снижения мощности подъёмных механизмов. Выбор типа конструкции основного колёсного опорного устройства определяется пролётом затвора, гидростатической нагрузкой на него, а также, особенностями и частотой маневрирования затвором. Колесные опорные части затворов являются сложными в изготовлении и эксплуатации.
В проектировании плоского поверхностного затвора принимаем колёсный тип опорно-ходового устройства. Суть расчёта опорно-ходовых колёс состоит в определении расчётного давления на одно колесо, диаметра колеса, его диаметральной прочности и поверочного расчёта на смятие поверхностей соприкосновения колеса и рельса.
Расчётное давление на одно колесо балансирной тележки, расположенной с одной стороны ригеля, определяем по формуле:
|
|
Рк=nb*k*Qмакс/nk
Рк=1*1.15*2610/2=1500,75 кН
Диаметр опорно-ходового колеса двухколесной балансирной тележки определяют из формулы:
γlc*γn*Pk≤dk*b*Rcd*γc;
Откуда диаметр рабочего колеса тележки:
dk= (γlc*γn*Pk)/( b*Rcd*γc)=(1*1.2*1500,75)/(0.12*10*103*1)=1,5 м.
Принимаем dk=1,5 м.
Контурное уплотнение плоского затвора.
Уплотнительные устройства служат для плотного перекрытия зазоров между затвором и закладными частями. У поверхности затворов уплотнители устанавливают по трем сторонам (порог и боковые части).
Донное уплотнение выполняется из деревянного бруса или резины, боковые из фасонной литой износо- и морозоустойчивой резины. Уплотнения крепятся к затвору с помощью пружинистого стального листа.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!