潛孔式钢闸门课程设计计算书.docVIP

水工钢闸门课程设计计算书 （第二组） 姓名：蔡荨 学号：0915010329 班级：水工3班 2011.1.10 设计资料 (1)闸门型式：提升式平面钢闸门（潜孔式） (2)孔口尺寸（宽×高）：10.0×5.2m2 (3)上游水位：▽27.5m (4)下游水位：无 (5)闸底高程：▽20.0m (6)胸墙底高程：▽25.2m (7)启闭设备：电动固定式启闭机 (8)闸门所用材料： 门叶承重钢结构：Q235.B钢 焊 条：E43型 行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45 止水橡皮：顶止水，侧止水——P形橡皮；底止水——条形橡皮 (9)制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准。 (10) 采用的规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》 二．闸门结构的型式及布置 (1)闸门尺寸的确定 闸门总宽： L0 ——孔口宽度 d ——行走支承到闸墙边缘的距离(0.2m) La ——边梁两腹板中到孔中距离(0.4m) b ——边梁下翼缘宽度(0.2m) 闸门高度： H=胸墙底高程-闸底高程+△H （安装顶止水构造要求取△H=0.3m） 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距： 闸门的计算跨度： (2)主梁的数目型式及位置。 主梁数目：采用双主梁 主梁形式：单轴对称工字形截面焊接组合梁 主梁位置：根据等荷载原则，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线，且应满足： 且且 且（式中H取闸门止水压力作用高度，取孔口高度+100mm） 计算yc简图如图3所示 rgrfssssssss 取yc=2.2m 取，则： (3)梁格的连接型式及布置 梁格采用复式布置和齐平连接，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，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图4所示： (4)联结系的布置和形式 横向联结系。根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.5m，横隔板兼作竖直次梁。 纵向联结系。采用斜杆式桁架，布置在2根主梁下翼缘的竖平面内。 (5)边梁与行走支承 变量选用双腹板型式，行走支承采用滚轮式，且D=600mm，滚轮位置沿门高布置按等荷载原则，采用筒支定轮。 三、版面设计 根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》关于版面的计算，先估算面板厚度，在主（次）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。 1.估算版面的厚度。 初步布置梁格尺寸如图4所示，面板厚度按下式计算 当时，，则 当时，，则 现将计算结果列于下表： 区格 Ⅰ 800 2590 3.24 0.75 0.0244 0.135 7.24 Ⅱ 780 2590 3.32 0.5 0.0330 0.129 6.72 Ⅲ 740 2590 3.50 0.5 0.0415 0.144 7.14 Ⅳ 680 2590 3.81 0.5 0.0492 0.157 7.15 Ⅴ 620 2590 4.18 0.5 0.0563 0.168 6.97 Ⅵ 570 2590 4.54 0.5 0.0631 0.178 6.78 Ⅶ 500 2590 5.18 0.75 0.0695 0.228 7.65 注：1.t的最终确定。任意两个区格的厚度之差满足； 2.面板边长a，b都从面板与梁格的连接焊缝算起； 3.区格Ⅰ、Ⅶ系数按三边固定一边简支查得。 根据表1计算结果，选用面板厚度。 2.面板与梁格的连接焊缝计算 面板局部弯曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力Nt按下式计算 已知，并且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为（主梁的最大剪力及相应的截面特性S及I见后） 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、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上的水压力的计算式为：q=p(a上a下)/2 计算列于表2. 梁号 轴线水压PkPa 梁间距(m) (a上+a下)/2 q 备注 1 12.12 顶梁荷载按下图计算 0.87 2 28.62 0.885 25.33 0.9 3 37.44 0.865 32.39 0.83 4 45.57 0.79 36.00 0.75 5 52.92 0.72 38.10 0.69 6 59.68 0.69 41.18 0.69 7 66.44 0.655 43.52 0.62