水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计

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1、课程设计(综合实验)报告(2013--2014年度第1学期)名称：水工钢结构题目：平面钢闸门的设计院系：可再生能源学院班级：水电1101学号：学生姓名：指导教师：许桂生设计周数：1周成绩：日期：2013年12月27日目录一、设计任务1二、设计资料1三、闸门结构的形式及布置1四、面板的设计2五、水平次梁、顶梁和底梁的设计3六、主梁的设计6七、横隔板的设计11八、边梁的设计12九、行走支承的设计13十、胶木滑块轨道的设计14十一、闸门启闭力和吊座计算14十二、参考文献15课程课程设计（综合实验）报告一、设计任务本次设计的任务是设计一平面钢闸门

2、。二、设计资料某供水工程，工程等级为1等1级，其某段渠道上设有节制闸。节制闸工作闸门操作要求为动水启闭，采用平面定轮钢闸门。本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。基本资料如下：孔口尺寸：6.0m×6.0m(宽×高)；底槛高程：23.0m；正常高水位：35.0m；设计水头：12.0m；门叶结构材料：Q235A。三、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门的高度：根据设计的数据，该闸门是以潜孔平面闸门，由SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》可查，闸门的高度；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：；闸门的计算跨度

3、：；图1闸门主要尺寸（单位：cm）2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。3.主梁的布置根据闸门的高跨比，采用四根主梁。对于潜孔闸门，按照如下公式计算主梁的位置：16课程课程设计（综合实验）报告其中；为水面至门底的距离；为主梁的个数；为主梁至水面的距离；为水面至门顶止水的距离；经过计算：；；；；横向隔板。1.梁格的布置和形式主梁水平次梁梁格采用复式布置和登高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被隔板所支承。水平次梁为连接梁，其间距应上疏下密，使面板各区格的厚度大致相等，

4、梁格布置的具体尺寸详见图2。2.连接系的布置和形式横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为1.6m，横隔板兼作竖直次梁。3.边梁与行走支承图2梁格布置尺寸（单位：cm）边梁采用单腹式，行走支承采用胶木滑道。一、面板的设计根据SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。16课程课程设计（综合实验）报告1.估算面板厚度假定梁格布置尺寸如图二所示。面板厚度按下式计算：当时，，则当时，，则列表1计算如下根据上表计算，选用面板厚度2.面

5、板与梁格的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力P按下式计算，已知面板厚度，并且近似地取面板中最大弯应力，则面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：计算面板与主梁连接的焊缝厚度：面板与梁格连接焊缝取。一、水平次梁、顶梁和底梁的设计1.荷载与内力计算水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上的水压力可按下式计算：16课程课程设计（综合实验）报告列表2计算根据计算，水平次梁计算荷载取71.08，水平次梁为四跨连续梁，跨度为1.6m。水平次梁弯曲时的边跨中弯矩为支座B处的负弯矩为图3水平次梁计算简图和弯矩图AB1

6、.截面选择16课程课程设计（综合实验）报告考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选，查表可知：。面板参加次梁工作有效宽度分别按下二式计算，然后取其中较小值。按3号梁计算，设梁间距。确定上式中面板的有效宽度系数时，需要知道梁弯矩零点之间的距离与梁间距之比值。对于第一跨中正弯矩段取，对于支座负弯矩段取。根据查表得：对于，得，则；对于，得，则。对第一跨中选用，则水平次梁组合截面面积（图4）为组合截面形心到槽钢中心线的距离为图4面板参加水平次梁工作后的组合梁（mm）跨中组合截面的惯性矩及截面模量为对支座段选用，则组合截面面积：组合截面形心到槽钢中心

7、线的距离：支座处组合截面的惯性矩及截面模量：16课程课程设计（综合实验）报告1.水平次梁的强度验算由于支座B处（图3）弯矩最大，而截面模量较小，故只需验算支座B处截面的抗弯强度，即说明水平次梁选用满足要求。轧成梁的剪应力一般很小，可不必验算2.水平次梁的挠度验算受均布载荷的等跨连续梁，最大挠度发生在边梁，由于水平次梁在B支座处截面的弯矩已经求得，则边跨挠度可近似地按下式计算：故水平次梁选用满足强度和刚度要求。一、主梁的设计(一)设计资料1.主梁跨度（图1）：净跨，计算跨度,荷载跨度；2.主梁荷载：；3.横向隔板间距：；4.主梁容许挠度：。

8、(二)主梁设计主梁设计内容包括：截面选择；梁高改变；翼缘焊缝；腹板局部稳定验算；面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力验算。1.截面选择1)弯矩与剪力。弯矩与剪力计算如下：弯矩：剪力：16课程课