Details

В выпускной квалификационной работе выполнено расчётное обоснование конструкции плоского колёсного затвора водосбросной плотины. Рассматриваемая конструкция предназначена для перекрытия пролёта в свету 12,0 м при расчётном напоре 6,0 м. Затвор принят с двумя равнонагруженными ригелями и плоской напорной обшивкой толщиной 10 мм; в состав металлоконструкции входят вертикальные диафрагмы, опорно-концевые стойки, стрингеры и узлы подвеса. В работе рассмотрены теоретические и нормативные основы проектирования гидротехнических затворов, определены действующие нагрузки, выполнена постановка ригелей, расчёт сечения ригелей, проверка напряжений, расчёт панели обшивки, оси колеса и подъёмного усилия. Дополнительно выполнена конечно-элементная проверка конструкции в ПК SCAD++ с учётом собственного веса и гидростатического давления воды. По результатам расчётного обоснования установлено, что принятая конструктивная схема обеспечивает требуемую работоспособность основных несущих элементов по прочности и жёсткости. Сопоставление ручного расчёта и результатов моделирования в ПК SCAD++ подтверждает корректность принятого конструктивного решения и позволяет определить наиболее ответственные зоны конструкции.

The graduation qualification work presents the design justification of a flat wheeled gate for a spillway dam. The structure is intended to close a clear span of 12.0 m under a design head of 6.0 m. The adopted gate scheme includes two equally loaded girders, a 10 mm pressure skin, vertical diaphragms, end support posts, stringers and suspension units. The work considers theoretical and regulatory principles of hydraulic gate design, determines the loads acting on the structure, justifies the position of the girders, calculates the girder section, checks stresses in the main elements, and evaluates the skin panel, wheel axle and lifting force. A finite-element verification of the gate in SCAD++ is also performed with regard to self-weight and hydrostatic water pressure. The results show that the adopted structural scheme satisfies the required strength and stiffness conditions for the main load-bearing elements. Comparison of the manual engineering calculations with the SCAD++ model confirms the validity of the design solution and identifies the most stressed areas of the structure.