钢结构课程设计-露顶式焊接平面钢闸门.docxVIP

课程设计(综合实验)报告

(201--201年度第学期)

名称：水工钢结构课程设计

题目：露顶式焊接平面钢闸门

院系：学院

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

设计周数：1—2周

成绩：

日期：201年月日

水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书

设计资料

闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；

孔口净:10.00m；

设计水头：6.00m；

结构材料：Q235

焊条：E43；

止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮；

行走支承：采用胶木滑道,压合胶木为MCS-2;

混凝土强度等级:C20

闸门结构的形式及布置

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；

闸门计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.40m。

例图7-1闸门主要尺寸图（单位：mm）

2.主梁的形式

主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度,为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。

3.主梁的布置

根据闸门的高跨比,决定采用双主梁.为了使两个主梁在设计水位时所受到的水压力相等,两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=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≤

a=0.7m≈0.12H=0.72m

主梁间距：2b=2(y-a)=2×1.3=2.6m

则c=H-2b-a=6-2.6-0.7=2.7m=0.45H(满足要求)

例表7-2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p(kN/m2

梁间距(m)

（m）

(kN/m)

1(顶梁)

3.68

1.72

2

15.4

1.425

21.95

1.13

3

26.5

1.040

27.56

0.95

4(主梁)

35.8

0.895

32.04

0.84

5

44.0

0.825

36.30

0.81

6

51.9

0.705

36.59

0.60

7

57.8

0.400

23.12

备注：①顶梁荷载按下图计算

R

根据例表7-2计算，水平次梁计算荷载取36.30KN/m,水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.6m（例图7-3）。水平次梁弯曲时的边跨跨中弯矩为：

=0.077ql2=0.077×36.3×2.62=18.9（KN.m）

支座B处的负弯矩为：

=0.107ql2=0.107×36.3×2.62=26.26(KN.m)

例图7-3水平次梁计算简图和弯矩图

截面选择

W===164125()

考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选18a，由附录三表4表查得A=2569()；=141400();IX)；=68(mm);d=7(mm)。

面板参加次梁工作有效宽度按下式计算，然后取其中最小值。

B≤+60t=68+60×8=548(mm)

B=ξ1b(对跨间正弯矩段）；

B=ξ2b(对支座负弯矩段）；

按5号梁计算，设梁间距b=(b1+b2)/2=(840+810)/2=825（mm).确定上式中面板的有效宽度系数ξ时，需要知道梁弯矩零点之间的距离L0与梁间距b之比值。对于第一跨中正弯矩段取l0=0.8l=0.8×2600=2080(mm);对于支座负弯矩段取l0=0.4l=0.4×2600=1040（mm)。根据l0/b查表7-1：

对于l0/b=2080/825=2.521，得ξ1=0.78，则B=ξ1b=0.78×825=644(mm)

对于l0/b=1040/528=1.261，得ξ2=0.364，则B=ξ2b=0.364×825=300(mm)

例图7-4面板参加水平次梁工作后的组合截面(单位：mm)对于第一跨中弯矩选用B=548(mm

例图7-4面板参加水平次梁工作后的组合截面

(单位：mm)

A=2569+548×8=6953(mm2)

组合截面形心到槽钢中心线的距离：

e=(548×8×94)/6953=59(mm)

跨中组合截面的惯性矩及截面模量