露顶式平面钢闸门设计答案.doc

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1、露顶式平面钢闸门设计说明书一、设计资料⑴闸门型式：露顶式平面钢闸门⑵孔口净宽：8.0m⑶设计水头：7.0m⑷结构材料：235⑸焊条：焊条采用43型手工焊⑻止水橡皮：侧止水用型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为⑼混泥土强度等级：C20⑾规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-1995）二、闸门结构的型式及布置1.闸门尺寸的确定:⑴闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度5.2+0.2=5.4m⑵闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距LD=8.0m⑶闸门计算跨度L=L0+2d=8+2×0.3=8.6m2.主梁的型式主

2、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。3.主梁的布置根据闸门的高垮比==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===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°），先取a=0.12H=0.6m，则主梁间距：2b=2(y-a)=2×(1.67-0.6)=2.14m4.梁格的布置和形式格采用复式

3、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：5.联结系的布置和形式（1）横向联结系：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==2.15m（2）纵向联结系: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。6.边梁与行走支承采用单腹式边梁，行走支承采用双股式滚动行走支承。三、面板设计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=，且tmax-tmin≤2mm当b／a≤3

4、时，α=1.5，则t=0.068a当b/a＞3时，α=1.4，则t=0.07a现列表计算如下：格区a(mm)b(mm)b/a(mm)k(mm)P(N/mm2)t(mm)Ⅰ150021501.430.5370.00760.0646.53Ⅱ96021502.240.4910.0200.0996.46Ⅲ85021502.530.5000.0280.1186.82Ⅳ66021503.260.5000.0360.1346.19Ⅴ63021503.410.5000.0420.1456.39Ⅵ60021503.580.7500.0480.1907.98注：区格Ⅰ，Ⅵ中

5、系数k按三边固定一边简支查表得根据计算结果，选用面板厚度t=8mm四、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、底梁都是支承横隔板的连续梁，作用在上面的水压力按q=p计算计算列表如下：梁号梁轴线水压强度p（KN/m2）梁间距(m)（m）(mm)q=p(m)备注：顶梁荷载按下图下式计算1(顶梁)2.76R1==2.76KN/m21.50214.701.23018.080.963（上主梁）24.110.90521.820.85432.440.75524.490.66538.910.64525.100.636（下主梁）45.080.61527.

6、720.607（底梁）50.960.30015.29据表中结果，水平次梁计算荷载取最大值25.10KN/m，水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.15m。水平次梁计算结构简图及弯矩图如下：水平次梁边跨中的正弯矩为：M次中=0.077qL=0.077×25.10×2.152=8.93KN/m支座B处的负弯矩为：M次B=0.107ql=0.107×25.10×2.152=12.42KN/m2、截面选择==77625考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选槽钢14a由附表查得：A=1851；=80500；=；=58mm;d=6mm面板参加次梁翼缘工作的有效宽度按下式计

7、算，然后取最小值。B≤+60t=58+60×8=538mmB=ξ1b(对跨间正弯矩段）；B=ξ2b(对支座负弯矩段）；按5号梁进行计算，设该梁平均间距b===645mm，对于第一跨中正弯矩段，零点之间的距离:，对于支座负弯矩段取：，根据L0/b查表2—1;由得ξ1=0.80，则B=ξ1b=0.80×645=516mm由得ξ2=0.380，则B=ξ2b=0.380×645=245mm对于第一跨中，选用B=516mm，则水平次梁的组合截面积：A=1851+516×8=5978mm2组合截面形心到槽钢中心线的距离：e==51mm跨中组合截面的惯性矩及截面模量为

8、：Ι次中=+1851×512+516×8×232=mm4，Wmin==mm2组合