2.Подбор сечения стрингеров.

Опорами стрингеров служат поперечные поддерживающие элементы пролетного строения – диафрагмы. Диафрагмы располагаются по длине ригеля с шагом (рис.7).

Рис.7.

Следовательно, стрингер представляет собой многопролетную балку, нагруженную равномерно распределенной по длине нагрузкой (рис.8)

Рис.8.

Максимальный изгибающий момент в такой неразрезной системе возникает в сечении на второй опоре

Нагрузка на стрингер определяется шириной его участка загружения гидростатическим давлением (рис.9).

Рис.9.

Из условия прочности стрингера на изгиб

определяем требуемый момент сопротивления прокатного профиля

Стрингеры удобнее делать из швеллеров, располагая их корытом вниз во избежание скопления влаги. При использовании двутавров в стенке профиля пробивают дренажные отверстия.

В целях унификации для всех стрингеров выбирается один номер профиля по наиболее загруженному стрингеру.

Профили с толщиной стенки менее 5 мм в затворах не допускаются из–за возможных потерь на коррозию.

1

Рис.10.

Нагрузка на каждый стрингер определяется по формуле:(рис.10)

, т.к.

Наиболее нагруженный 6 – й стрингер несет максимальный изгибающий момент

Для фасонного проката при толщине 10 мм сталь С 285 имеет расчетное сопротивление = 270 МПа = 27,00 кН/см

Тогда для стрингера требуется момент сопротивления

h принимаем равным 18

Практическое задание №11 «Расчет и конструирование ригеля»

Цель занятия: освоить основы компоновки сечений составных балок, их расчета и проверки несущей способности и жесткости, общей и местной устойчивости, а также расчета сварных швов

1.Подбор сечения.

Поскольку обшивка затвора приваривается непосредственно к стенке ригеля, то некоторая её часть включается в работу ригеля на общий изгиб (рис.11). По нормам в сечении ригеля может быть включена ширина обшивки с каждой стороны стенки, не превышающая величины , где - пролет ригеля .

Однако эти предельно допустимые величины не всегда реально достижимы. Так, в межригельном участке ширина не может превосходить (рис.2), а для нижнего ригеля включаемая часть обшивки со стороны порога ограничивается длиной консоли . С учетом этих замечаний определяется общая величина , используется в сечении ригеля.

Рис.11.

Из условия прочности ригеля на изгиб

находим требуемый момент сопротивления

Теперь можно вычислить оптимальную по расходу материала высоту сечения

Из условия, ограничивающего допустимый прогиб ригеля для основных поверхностных затворов

определяется минимальная высота сечения

Высота сечения принимается по наибольшему значению из двух полученных На опоре в целях уменьшения размеров паза, где размещаются ходовые части затвора, высота ригеля делается меньше

Толщину стенки можно выбрать по условию её прочности на срез

= т. е. t

Полученная толщина округляется до стандартной по сортаменту.

И наконец, требуемую толщину пояса приближенно определяем по формуле:

,

где = ;

При подборе толщины и ширины пояса следует соблюдать условие технологичности при сварке поясных швов .

Нежелательно применять пояса шириной более из–за неполного включения в работу материала на краях широких полок.

Подобранное сечение корректируется в ходе последующих проверок прочности ригеля.

Определяем предельную ширину обшивки, включаемую в состав нижнего ригеля:

; ; , тогда

где - максимальная часть обшивки, которую можно было бы включить в расчет

- ширина верхнего пояса

Рис.12.

Предполагая толщину безнапорного пояса ригеля в пределах 25 мм, для листа из стали С 285 имеет расчетное сопротивление = 260МПа = 26,00 кН/см

Тогда

Оптимальная высота сечения

Минимальная высота

Принимаем высоту ригеля ; на опоре .

Требуемая толщина стенки по срезу

; принимаем толщину стенки пояса в соответствии с ГОСТ 19903-74^* t=12мм.

Задаваясь ориентировочно толщиной пояса , задаёмся ,получим высоту стенки в пролете ; = =1,75.

Определяем требуемую площадь безнапорного пояса

Определяем требуемую толщину безнапорного пояса

Принимаем .