水工钢结构课程设计（综合实验）报告--溢洪道露顶式平面钢闸门设计.doc

课程设计(综合实验)报告 ( 2011-- 2012年度第一学期) 名 称： 水工钢结构 题 目： 溢洪道露顶式平面钢闸门设计 院 系： 可再生能源学院 班 级： 水电0902 学 号： 1091420223 学生姓名： 李东 指导教师： 许桂生 设计周数： 一周 成 绩： 日期： 2012 年 01月 05日一、设计资料 3 二、课程设计 3 三、设计（实验）正文 3 1、闸门结构的形式及布置 3 1.1 闸门尺寸的确定(例图7-1)。 3 1.2主梁的形式 3 1.3 主梁的布置 3 1.4 梁格的布置和形式 3 1.5 连接系的布置和形式 4 1.6 边梁与行走支承 4 2、面板设计 4 2.1 估算面板厚度 4 2.2 面板与梁格的连接计算 5 3、水平次梁、顶梁和底梁的设计 5 3.1 荷载与内力计算 5 3.2 截面选择 6 3.3 水平次梁的强度验算 7 3.4 水平次梁的挠度验算 7 3.5 顶梁和底梁 8 4. 主梁设计 8 4.1 设计资料 8 4.2 主梁设计 8 4.2.1截面选择 8 4.2.2 截面改变 10 4.2.3翼缘焊缝 11 4.2.4腹板的加劲肋和局部稳定验算 11 4.2.5 面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 12 5、横隔板设计 13 5.1 荷载和内力的计算 13 5.2 横隔板截面选择和强度计算 13 6.纵向连接系设计 14 6.1 荷载和内力计算 14 6.2 斜杆截面计算 14 6.3 斜杆与结点板的连接计算 14 7、边梁设计 14 7.1 荷载和内力计算 15 7.2 边梁的强度计算 15 8、行走支承设计 16 9、胶木滑块轨道设计（例图7—13） 16 9.1 确定轨道底板宽度 16 9.2 确定轨道底板厚度 16 10、闸门启闭力和吊座计算 17 10.1 启闭力按式（7—25）计算 17 10.2 闭门力按式（7—24）计算 17 10.3 吊轴和吊耳板验算（例图7—14） 17 三、课程设计（综合实验）总结或结论 18 四、参考文献 18 一、设计资料 闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门 孔口净宽：10.00m 设计水头：6.00m 结构材料：Q235 止水橡皮：侧止水采用P型橡皮，底止水采用条形橡皮 行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2 混凝土标号：C20 二、课程设计 1.1 闸门尺寸的确定(例图7-1)。 闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m,故闸门高度=6+0.2=6.2m； 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m; 闸门的计算跨度：L=L0+2×0.2=10+0.4=10.4m; 1.2主梁的形式 主梁的形式根据水头合跨度大小而定，本闸门属中等跨度为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。 1.3 主梁的布置 根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。为使两个主梁在设计水位时所承受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线=H/3=2.0m（例图7-1）,并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m,上悬臂、c≤0.45H,今取，a=0.7m≈0.12H=0.72m 则主梁间距： 则（满足要求） 1.4 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，其间应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁布置的具体尺寸详见下例图7-2. 1.5 连接系的布置和形式 横向联接系 根据主梁的跨度决定布置三道隔板，其间距为2.6m,横隔板兼作竖直次梁。 纵向联接系 设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。 1.6 边梁与行走支承 边梁采用单腹式，行走支承采用胶木滑道。 2、面板设计 2.1 估算面板厚度 假定梁格布置如例图7-2所示。面板厚度按 当b/a≤3时，a=1.5，则t=a=0.068a 当b/a≥3时，a=1.4则t=a=0.067a 现列表计算如下 区格 a(mm) b(mm) b/a k P() t(mm) Ⅰ 1650 2590 1.57 0.584 0.007 0.064 7.18 Ⅱ 1010 2590 2.57 0.500 0.021 0.102 7.01 Ⅲ 860 2590 3.01 0.500 0.031 0.125 7.50 Ⅳ 770 2590 3.37 0.500 0.040 0.142 7.65