22. Конструкция и расчет плоских ригельных затворов.
При пролетах >2м применяют металлические плоские затворы. Они широко распространены из-за достоинств:
-перекрывают большие пролеты (до 30м³ и более);
-применимы на водосливах любого очертания;
-требуют небольшой длины устоев и быков;
- простая конструкция при изготовлении и др.
Недостатки:
-необходимо большое подъемное усилие;
- большая стоимость подъемного оборудования,
-для маневрирования затворами следует иметь повышенную высоту и толщину быков и устоев.
При конструировании и расчете плоских затворов используют следующие размеры по длине их.
грузовой пролет
определенный положением боковых
уплотнений.
пролет,
перекрывающийся затвором (по СНиП)
- расчетный пролет
затвора, измеряемый по осям опорно-ходовой
части
Где d – расстояние от кромки паза до оси опорно-ходовой части.
d=(0.02-0.03)Lпрол
Lзатв - геометрическая полная длина затвора;
Высота затвора определяется разностью отметок НПУ и порога сооружения.РИС
Пролетное строение плоского ригельного затвора состоит из обшивки (8), обрешетины (2), стойки (3), ригелей (1), вертикальных поперечных связей (9).
4 – концевые стойки; 5– верхней обвязки; 6– нижней обвязки;
7 – продольные связи
Расстояние между осями балок, или шаг, из условия устойчивости обшивки выбирают в пределах (50-60) δ, где δ – толщина обшивки.
Пространство между балками представляют собой панель. Различают 2 с-мы балочного набора: поперечную, у которой обрешетины разрезаны у стоек и продольную- стойки разрезаны.
Для обшивки затворов
используют листовую сталь. Толщина
обшивки определяется расчетом:
Где а,b
– меньший и больший размер панели; Р –
гидростатическое давление воды в центре
панели; φ – коэффициент для обшивки,
закрепленной по контуру φ=0,75, а при
закреплении по двум сторонам φ=1, для
свободно лежащей плитки φ=1,13.
- расчетное сопротивление металла.
В практике δ не превосходит 20-26мм но не менее 6мм.
Основные горизонтальные балки, которые воспринимают всю нагрузку Р, называют ригелями. В пролетах до 6 м их выполняют из прокатных профилей (швеллер, двутавр), при увеличении пролета переходят к сварным сечениям.
Высота ригеля
в пределах пролета опр:
Высота ригеля
на опоры опр-ся:
23. Сегментные затворы
З
атвор,
подвижная часть которого в поперечном
сечении имеет вид сегмента и крепится
к двум ногам, вращающимся вокруг
горизонтальной оси, проходящей через
концы ног, называются сегментами. РИС
Такие затворы применяются только как
основные. Они могут перекрывать пролеты
до 40м при напоре до 15м.
Преимущества: -обеспечивают лучшие гидравлические условия истечения из-под затвора,
-исключается появление вакуума под затвором, - требуется меньшее подъемное усилие, а значит, и меньшая грузоподъемность механизмов, -лучшая работа в потоке с большим содержанием наносов, -достигается большая скорость подъема затвора.
Недостатки: -невозможность преставления из одного проема в другой, -необходимость иметь большую длину быков и устоев, -наличие распоров в шарнирах, -сложное изготовление по сравнении с плоскими затворами.
Подвижная часть сегментного затвора состоит из обшивки, ригелей, балочной клетки, концевых стоек и ног.
По концам ног имеются опорные шарнирные устройства, позволяющие вращаться подвижной части затвора. Обшивку затвора выполняют с общим центром вращения. Толщину обшивки определяют по той же формуле, что и для плоского затвора.
Где а,b – меньший и больший размер панели; Р – гидростатическое давление воды в центре панели; φ – коэффициент для обшивки, закрепленной по контуру φ=0,75, а при закреплении по двум сторонам φ=1, для свободно лежащей плитки φ=1,13. - расчетное сопротивление металла.
Радиус обшивки затвора принимают в пределах (2-2,5)Н. Где Н – глубина воды перед затвором. Ригели, как и в плоских затворах, размещают из условия равнонагруженности, этим самым и равнонагруженными будут и ноги затвора.
Ноги затвора выполняют по двум схемам:
а) нагрузка от ригелей передаются на две опоры, в виде секторов, ферм, ригели составляют вместе с опорными опорные рамы или порталы на которые и передается нагрузка от затвора; б) в виде плоских опорных рам. Все силы, действующие на затвор, включая и собственный его вес, воспринимают опорные шарниры, которые их на бетон устоев и быков.
Опорный шарнир состоит из двух частей: подвижный присоединенный к концам ног, и неподвижный, заделанный в бетоне. Различают опорные шарниры цилиндрические, шаровые и конические. Конические затворы распространены в затворах с наклонными ногами.
Оси вращения сегментных затворов располагают по трем схемам: а) выше уровня воды; б) на одной отметке с уровнем воды в верхнем бьефе; в) ниже уровня воды в верхнем бьефе, когда водослив на подтоплении со стороны нижнего бьефа.
Для предотвращения утечки воды через затворы применяют как и в плоских затворах различные конструкции уплотнения (боковых и донных). Наибольшее распространение в последнее время получили резиновые уплотнения.