Расчет лежня запани

Расчет лежня запани сводится к оп­ределению натяжения , возникающего в нем от силы , дей­ствующей на запань.

Рис. 4.3. - Схемы к определению натяжения лежня запани

При расчете лежня поперечной запани со створом, перпенди­кулярным к оси потока (рисунок 4.3), принимают, что нагрузка на 1м запани равна нагрузке на 1м ширины реки в створе за­пани, лежень провисает по дуге круга, а действует в радиаль­ном к лежню направлении. В этом случае натяжение лежня можно определить, спроектировав на ось все силы, действую­щие на элемент лежня длиной , соотношением

.

При малых углах . Учитывая это, а также то, что , будет иметь место соотношение

, (4.10)

где – мнимый радиус лежня запани, м.

Выразим значение через ширину реки в створе запани и стрелу провеса . Из треугольника АОС (см. рисунок 4.2) видно, что

.

Обозначив и преобразовывая последнее выражение, будем иметь

,

где - поправочный коэффициент, зависящий от величины провеса .

Из этого следует

Н.

Для лежней запаней применяют стальные канаты диаметром 30-65мм. Для повышения надежности сооружения и уде­шевления его стоимости число канатов в лежне должно быть, по возможности меньшим. С этой целью для лежня принимают канаты больших диаметров.

Число стальных канатов принятого диаметра определяют по формуле

, (4.11)

где - разрывное усилие одного стального каната, кН;

- коэф­фициент запаса, равный для коренных и промежуточных запа­ней 3,0, а для вспомогательных - 2,5.

По разрывному усилию подбираем канат стальной ГОСТ 3069-80, двойной свивки типа ЛК-0 конструкции 6 х 7 (1 + 6) + 1 о.с. [2]. Характеристика каната приведена в
таблице 4.11.

Таблица 4.11 - Характеристика каната

Подставим данные в формулу (4.11):

канатов.

В сетчато-лежневой запани общее натяжение лежня распределяется на натяжение в верхней и в нижней его ветвях.

Для определения величин и рассмотрим схему сил, действующих на сетчато-лежневую запань (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Схема сил, действующих на сетчато-лежневую запань

Теоретические исследования, подтвержденные опытными дан­ными, показывают, что действующая на запань сила прило­жена на расстоянии от уровня воды. Полагая, что сила передается на ветви запани через жесткие связи, роль которых выполняют бревна пыжа, уравнение моментов сил от­носительно верхней ветви лежня выглядит следующим образом

,

где – осадка пыжа в запани, определяемая в зависимости от глубины в месте установки запани и скорости течения (см. таблицу 4.11), м;

– сила, действующая на нижнюю ветвь запани, кН.

– расстояние между ветвями лежня можно принять, м.

м.

Таблица 4.11 - Значение осадки пыжа

Глубина , м	Значение в зависимости от скорости , м
0,50	0,75	1,00	1,25	1,50	2,00	2,50	3,00
4,0 6,0 8,0 10,0	0,50 0,50 0,50 0,50	0,90 0,90 0,90 0,90	1,50 1,70 1,90 2,10	2,00 2,50 3,00 3,50	2,60 3,20 3,80 4,40	3,40 4,20 5,00 5,80	3,80 5,10 6,00 6,90	3,90 5,80 7,50 8,20

Если считать, что стрела провеса верхней и нижней ветвей лежня одинакова, то

.

И тогда натяжение в нижней и верхней ветви запани при однорядных запанных плитках можно определить

кН;

кН.

Расчетное натяжение в подвесках сетчато-лежневой запани, расположенных на расстоянии друг от друга и нагруженных равномерно-распределенной нагрузкой, определяют по формуле

, (4.12)

где – расстояние между подвесками, принимается не более м;

- длина бревен в запанном пыжу, м.

Подставим данные в формулу (4.12):

кН.

Поиск по сайту: