溢洪道露顶式平面钢闸门钢结构课程设计.docx

钢结构课程设计 溢洪道露顶式平面钢闸门 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。 闸门结构的形式及布置 闸门尺寸的确定（图 1）。 1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为 m,故闸门高度二 5.5 ? 0.2 二 5.7m 0.20 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距： 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距： L^9m ； 图 1 闸门主要尺寸图 03 ）闸门计算跨度：L =L ? 2d = 9 ? 2 0.2 = 9.40m 0 主梁的形式。主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等 跨度，为了方便制造和维护，决定采用实复式组合梁。 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理的作用线 y =H /3 =1.8m（图 1）并要求下悬臂a _ 0.12H 和a _ 0.4m,上悬臂 c _ 0.45H ,今 主梁间距 取 a =0.6 0.12H = 0.66m 2b=2(V-a)=2 1.2=2.4m c = H - 2b - a = 5.5 - 2.4 - 0.6 二 2.5m 二 0.45H (满足要求) 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撑。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 2 所示。 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距： L^9m ； 图 2 梁格布置尺寸图 连接系的布置和形式。 横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置 3 道横隔板，其间距为 2.6m,横隔 板兼作竖直次梁。 纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。 边梁与行走支撑。边梁采用单复式，行走支撑采用胶木滑道。 3 面板设计 根据《钢闸门设计规范》（SL74-95）及 2006 修订送审稿，关于面板的计算， 先估算面板厚度，在主梁截面选择之后在验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。 （1）估算面板厚度。假定梁格布置尺寸如图 2 所示。面部厚度按式计算 kp 0.9a［二］ 当 b/a 空 3 时, a = 1.5, kp 二 0.068a kp 0.9a ［； 当 b/a _3 时, a=1.4，则 “0.爲 「］ =0.07a. kp 现列表进行计算 区格a(mm) 区格 a(mm) b(mm) b/a k 2 p(N /mm ) Jkp t(mm) 皿 760 2340 3.08 0.500 0.028 0.118 6.28 1 1550 2340 1.51 0.570 0.007 0.063 6.66 n 910 2340 2.57 0.500 0.020 0.099 6.13 IV 720 2340 3.25 0.500 0.035 0.132 6.68 V 640 2340 3.66 0.500 0.042 0.144 6.47 VI 430 2340 5.44 0.750 0.047 0.188 5.65 注 1 面板边长a、b 都从面板与梁格的连接焊缝算起，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的。根据表计算，选用面板厚度t=8mm （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强度方向的横 maxmax向拉力P 按式p =0.07 忖 计算，已知面板厚度 t=8mm 并且近似的取板中最大弯应力二 =［二］=160N/mm2，贝 U max max maxp =0.07t；「 =0.07 8 160 =89.6N/mm max 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为 VS 333450 620 8 244 2 1566000000 =129N /mm 计算面板与主梁连接的焊缝厚度为 f = Wh . p2 T2/(0.7[ ])「89.62 2072 f = W f面板与梁格连接焊缝取其最小厚度h = 6 mm f 4 水平次梁、顶梁和底梁的设计 荷载与内力计算。水平次梁和顶、底梁都是支撑在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水平压 力可按式q = p 冬 a2 计算 2 列表计算后得 x q = 151.54kN /m 梁轴线处梁间距 梁轴线处 梁间距 a 上+ a 下 2 (m) a q_p 2 上 + a 下 梁号 水压强度 备注 p(kN /m2) (m) (kN /m) 顶梁荷载按下图计算 1 (顶梁) 1.47 4.4 1.47