钢结构课程设计--露顶式平面钢闸门设计.docVIP

钢结构课程设计- 题目：露顶式平面钢闸门设计 专业： 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 钢结构课程设计计算书 一、基本资料 闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：9.00m； 设计水头：5.50m； 结构材料：Q235钢； 焊条：E43； 止水橡皮：侧止水用p形橡皮； 行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2； 混凝土强度等级：C20。 二、闸门结构的形式及布置 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=5.5+0.2=5.7m; 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距： = 9.00m； 闸门计算跨度：=+2d=9.00+20.2=9.4m。 2.主梁的形式 主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门应用实腹式组合梁。 3.主梁的布置 根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。为使两个主梁设计水位+时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线=H/3=1.83m并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m、上悬臂c≤0.45H,今取 a=0.63≈0.125.5=0.66（m） 主梁间距 2b=2(-a)=21.2=2.4(m) 则 C=H-2b-a=5.5-2.4-0.63=2.47(m)=0.45H(满足要求) 4.梁格的布置和形式。梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过恒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，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图所示。 5.连续系的布置和形式。 1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置道横隔板，其间距为2.35，横隔板兼作竖直次梁。， 2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖直平面内，采用斜敢是桁架。 6.边梁与行走支承。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。假定梁格如图所示。面板厚度按下式计算 当b/a≤3时，a=1.5，则 当b/a3时，a=1.4，则 现列在表进行计算。 表 1 面 板 厚 度 的 估 算 区格 a(m) b(m) b/a k p(N/) t() Ⅰ 1430 2340 1.64 0.603 0.007 0.065 6.321 Ⅱ 1000 2340 2.34 0.500 0.019 0.097 6.596 Ⅲ 860 2340 2.72 0.500 0.028 0.118 6.901 Ⅳ 730 2340 3.21 0.500 0.036 0.134 6.847 Ⅴ 610 2340 3.84 0.500 0.042 0.145 6.192 Ⅵ 480 2340 4.88 0.750 0.048 0.190 6.384 注 1 面板边长a、b都从面板与梁格的连接焊接算起，主梁上翼缘宽为140mm（详见后面）。 2 区格Ⅰ、Ⅵ中系数k由三边固定一边简支板查得。 （2）面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向拉力按式计算，已知面板厚度t=7mm，并且近似地取板中最大弯应力160,则 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为 由式计算面板与主梁连接的焊缝厚度为 面板与梁格连接焊缝取其最小厚度 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、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水平压力可按式计算，即 列表计算后得 表2 水平次梁、顶梁和底梁均布荷载的计算 梁号 梁轴线处水压强度 梁间距 备注 1（顶梁） 1.40 2 12.3 1.260 15.50 1.12 3（上主梁） 23.2 1.035 24.01 0.95 4 32.3 0.875 28.26 0.80 5 40.2 0.765 30.75 0.73 6（下主梁） 47.3 0.640 30.27 0.55 7（底梁） 52.7 0.375 19.76 根据表2计算，水平次梁计算荷载取30.75，水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.35m。水平次梁弯曲时的边跨中弯矩为 支座B处的弯矩为 （2）截面选择。 考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选[16a由查表得：A=2195；；；b=63mm；d=7mm。 面板参加次梁工作有效宽度分别按式和或[其中]计算，然后取其中较小值。 按5号梁计算，设梁间距对于第一跨中正弯矩段取。对于支座负