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水利水电钢闸门设计
一、设计资料:
1 潜孔式平面闸门设计:①潜孔式平面闸门
②孔口尺寸(宽×高): 4.0m ×7.0m
③上游水位: 47m
④下游水位: 0m
⑤闸底高程:0m
⑥启闭方式:电动固定式启闭机
⑦材料 钢结构:Q235-A.F 焊条:E43型
行走支承:滚动支承或胶木滑道
止水橡皮:侧止水和顶止水用P型橡皮,底止水用 条形象皮
⑧制造条件:金属结构制造厂制造,手工电弧焊,满足Ⅲ级焊缝质量检验标准
⑨规范:《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》
拦污栅设计: ①拦污栅型式:固定式平面拦污栅
②尺寸(宽×高):4.0m×7.0m
③水头:4m
二、闸门结构的型式及布置
1 闸门尺寸的确定:
闸门净高:7.0m 闸门高度:7.4m
闸??的荷载跨度为两侧止水之间的间距:L=4m
闸门的计算跨度:L= L0+2d = 4+2×0.2 = 4.4m
2 主梁的形式:
本闸门属于小跨度中水头闸门,所以主梁采用实腹式组合梁。
3 主梁的布置
因为闸门跨度L小于闸门高度H,所以采用主梁式。主梁根数采用5根。
由公式 yk= 得:
每根主梁距水面的距离:
图一 闸门主要尺寸图(单位:m)
4 梁格的布置和形式:
根据面板的计算结果,采用复式。详细布置见图二。
图二 梁格布置尺寸图(单位:m)
5 连接系的布置和形式:
(1) 横向连接系,根据主梁的跨度,布置4道横隔板,其间距为0.88m,横隔板兼做竖直次梁。
(2) 纵向连接系,由于面板尺寸较小,水平次梁较多,可以不必设置纵向连接系。
6 边梁和行走支承
边梁采用单腹式,行走支承采用胶木滑道。
三、面板设计
1 估算面板厚度:
计算面板厚度的公式:
当;
当
计算结果详见表一:
表一 面板厚度的估算
区格(mm)b(mm)k13458702.50.860.460.6314.823858702.30.600.470.5313.933958702.20.600.470.5314.243908702.30.600.480.5414.353958702.20.600.480.5414.563958702.20.600.480.5414.573508702.50.610.490.5513.183958702.20.600.490.5414.593758702.30.600.500.5514.0103808702.30.600.500.5514.2113458702.50.610.510.5613.1123458702.50.610.510.5613.1133808702.30.600.520.5614.5143358702.60.610.520.5612.8152558703.40.610.520.5610.0161958704.50.890.530.699.4根据上表计算,选用面板厚度t=15mm
2 面板与梁格的连接计算
面板局部挠曲时产生的垂直与焊缝长度方向的横向拉应力P按式:P计算,面板厚度t=15mm,近似取板中最大弯应力,则
面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力:
面板与主梁焊缝厚度:
面板与梁格连接取焊缝厚度
四、水平次梁、顶梁和底梁的设计
1 荷载与内力计算
水平次梁和顶梁、底梁都是支承
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