Конструювання і розрахунок ригелів плоских затворів

Ригелі проектуємо звареними суцільного перетину зі сталі С345-4 a) з розрахунковим сопротівленіемдля листового прокату товщиною до 20мм (таблиця 51 * СНиП).

Перетин обох ригелів приймаємо однаковим, підібравши його по нижньому, найбільш завантаженому ригелю.

Розрахунковий вигинає момент і поперечна сила в нижньому, більш навантаженому ригелі:

Необхідний момент інерції перерізу при заданому граничному прогині ригеля:

Прийнявши гранично допустиму по місцевої стійкості умовну гнучкість стінки:

Обчислюємо гранично допустиме відношення:

Необхідна мінімальна площа перерізу ригеля:

за умовами міцності

за умовами жорсткості

Оскільки, то подальше конструювання перетину ригеля ведемо за умовами жорсткості.

Оптимальна висота перетину ригеля за умовами жорсткості:

Товщина стінки . Приймаємо.

Необхідна площа перерізу кожного з поясів ригелів:

Пояс ригеля з боку нижнього пояса конструюємо з широкосмугового універсальної сталі по ГОСТ 82-70 так, щоб:

Приймаємо, що задовольняє условіюі іншим умовам.

Пояс ригеля з напірної сторони конструюємо з смуги обшивки шириною так, щоб сумарна площа перетину цього пакета дорівнювала.

У стислий пояс включаємо смугу обшивки шириною = 60см.

Положення центра ваги перерізу (нейтральної осі):

Момент опору перетину:

Перевірка міцності ригеля при вигині по прогінній перетину:

Перевірка на жорсткість:

Міцність і жорсткість ригеля забезпечені.

Конструювання і розрахунок ригелів плоских затворів

Малюнок 5 - Перетин ригеля в прольоті

Конструюємо перетин ригеля на опорі:

Конструювання і розрахунок ригелів плоских затворів

Малюнок 6 - Перетин ригеля на опорі

При обчисленні геометричних характеристик вважаємо перетин умовно симетричним.

Міцність стінки ригеля на опорі перевіряємо по формулі:

,

де (за таблицею 1 СНіП).

Міцність і жорсткість ригеля забезпечені.

Конструювання ребер жорсткості і розрахунок стінки ригеля на місцеву стійкість

Роль ребер жорсткості виконують діафрагми суцільного перетину, приварені до стінки ригеля. Умовна гнучкість стінки на ділянках, обмежених поясами і ребрами жорсткості:

Прісогласно п. 7.3 СНіПтребуется перевірка стінки на місцеву стійкість за формулою (74) п. 7.4 СНиП.

Стійкість стінки перевіряється в першому відсіку від місця зміни перетину ригеля. Згідно п. 7.2 осредненние зусилля і напруги для даної ділянки стінки при обчислюємо по перетинах 1, 2, 3 в межах ділянки стінки довжиною

Конструювання і розрахунок ригелів плоских затворів

Малюнок 7 - Перевірка стійкості стінки ригеля

Опорні реакції балки:

Розрахункові величини зусиль в перетинах 1, 2, 3:

Розрахункові осредненние напруги для даної ділянки стінки, згідно п. 7.2 СНиП.

Критичні напруги для стінки балки по п. 7.4 СНиП:

де = 35,5 по таблиці 21 СНіПпрі коефіцієнті заміщення стінки в поясі> 30 (таблиця 22 СНиП).

де - відношення більшої сторони розглянутого ділянки стінки до меншої;

Стійкість стінки перевіряємо по формулі (74) СНиП:

Місцева стійкість ригеля забезпечена.

Розрахунок поясних швів і опорних прикріплень ригелів

Поясні шви розраховуємо по опорному перетині, на яке діє, а опорний переріз (малюнок 6) має ,.

Необхідну висоту поясного шва по катетам визначаємо за формулою (113) таблиця 38 п. 11.16 Сніпп міцності металу шва. Сварка автоматична електродаміd = 2 мм в нижньому положенні.

Коефіцієнт по таблиці 34 і. Зварювальні матеріали: флюс АН-47 по ГОСТ 9087-81, зварювальний дріт СВ-10НМА по ГОСТ 2246-70 *.

Розрахунковий опір металу шва:

по таблиці 56 СНиП.

по п. 11.2 СНиП для кліматичного району;

по таблиці 6 * СНиП.

Згідно таблиці 38 СНіПпрі <430 Мпа и автоматической сварке минимальная высота шва по катету и толщине наиболее толстого из свариваемых элементов (пояса ригеля).поясной шов должен иметь высоту катета.

Розрахункова довжина швів, що прикріплюють стінку ригеля до опорно-кінцевий стійці:

,

Однак, тому приймаємо

Конструювання і розрахунок ригелів плоских затворів

Малюнок 8 - Конструкція прикріплення ригеля до ОКС