露顶式平面钢闸门课程设计.docx

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1、河北工程大学课程设计目录1设计资料32闸门结构的型式及布置32.1闸门尺寸的确定:32.2主梁的型式32.3主梁的布置32.4梁格的布置和形式42.5连接系的布置和形式42.5.1横向连接系42.5.2纵向连接系52.5.3边梁与行走支承53面板设计53.1估算面板厚度54水平次梁、顶梁和底梁的设计64.1荷载与内力计算64.2截面选择64.3.水平次梁的强度验算74.4水平次梁的扰度验算84.5顶底梁的截面选择以及弯应力刚度验算85主梁设计8-21-河北工程大学课程设计5.1设计资料85.2截面选择：—焊接组合截面梁95.2.1弯矩与剪力计算95.2.2需要的截面模量95.2.3腹板梁

2、高h选择95.2.4经济梁高95.2.5腹板厚度选择105.2.6翼缘板截面选择105.2.7主梁应力强度验算115.2.8支撑端强度验算125.2.9整体稳定性与挠度验算125.3截面改变125.4主梁翼缘焊缝设计125.5主梁的腹板加劲肋和局部稳定性验算135.6面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力计算135.7面板与主梁的连接焊缝hf计算146纵向连接系146.1结点荷载与斜杆内力146.2斜杆截面计算156.3斜杆与节点板连接焊缝计算167边梁设计16-21-河北工程大学课程设计7.1边梁的截面形式采用双腹式167.2荷载与内力计算167.3.边梁强度验算178滚动支撑—滚轮与轨

3、道的设计189止水、侧止水、门槽护角、导向装置及轨道1810闸门启闭力计算1811启闭机的选择19-21-河北工程大学课程设计露顶式平面钢闸门设计说明书1设计资料闸门型式：溢洪道露顶式平面钢闸门孔口净宽：8.0m设计水头：5.0m结构材料：Q235镇定钢焊条：E43型行走支承：采用滚轮行走支撑止水橡皮：侧止水用P60A型橡皮，底止水用Ｉ110-16型条形橡皮混泥土强度等级：C20规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-1995）2闸门结构的型式及布置2.1闸门尺寸的确定:闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度H=5.0+0.2=5.2m闸门的荷载跨度为两侧止水间

4、的间距L1=8.0m闸门计算跨度L=L1+2d=8+2×0.3=8.6m图1闸门主要尺寸图（单位：m）-21-河北工程大学课程设计2.2主梁的型式主梁的型式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度(L=5-10)，为了便于制造和维护，采用实腹式组合梁，焊接组合截面。2.3主梁的布置根据闸门的高垮比L/H=8.6/5.2=1.65>1.55决定采用双主梁为使两根主梁在设计水位时所受水压力相等两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=H/3=5/3=1.67m并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m上悬臂c≤0.45H和c＜3.6m且使底主梁到底止水的距离尽量符合底缘布置要求即α>30

5、°先取a=0.12H=0.6m则主梁间距2b=2(y-a)=2×(1.67-0.6)=2.14m则c=H-2b=5-2.14-0.6=2.26m~0.45H=2.25m<2.26m=c仅超0.5%，满足要求。2.4梁格的布置和形式梁格采用复式布置和高等连接，三根水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，面板各区格所需要的厚度大致相等。梁格的布置及具体尺寸如下图所示：图2梁格布置尺寸（单位：mm）-21-河北工程大学课程设计2.5连接系的布置和形式2.5.1横向连接系根据主梁的跨度，采用布置3道横隔板，横隔板兼作竖直次梁，其横向联结间距为L=8.6/4

6、=2.15m2.5.2纵向连接系采用斜杆式桁架，布置在两根主梁下翼缘的竖平面内，并设有4根等肢角钢的斜杆。2.5.3边梁与行走支承采用双腹式边梁，行走支承采用滚轮支承。3面板设计3.1估算面板厚度假定梁格布置如图所示，面板厚度由公式t=kp0.92[σ]且tmax-tmin≤2mm当b/a≤3时,α=1.5，则t=kp0.9×1.5×160=0.068kp-21-河北工程大学课程设计当b/a>3时，α=1.4，则t=kp0.9×1.4×160=0.07akp现列表计算如下：表1面板厚度估算区格a(mm)b(mm)b/a(mm）k(mm)P(N/mm2)(kp)^0.5t(mm)Ⅰ1520

7、21501.410.5280.0070.0616.31Ⅱ94021502.280.5000.0180.0956.08Ⅲ80021502.690.5000.0260.1146.202Ⅳ69021503.120.5000.0330.1296.230Ⅴ65021503.310.5000.0400.1426.460Ⅵ60021503.580.7500.0460.1867.810注：区格Ⅰ，Ⅵ中系数k按三边固定一边简支查表得,根据计算结果，选