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1、1计计 算算 书书项目名称：项目名称：梅州市梅州市黄塘河泵站工程黄塘河泵站工程检修闸门设计检修闸门设计设计阶段：设计阶段： 施工图设计施工图设计审 核 日期 校 核 日期 计 算 日期 中山市水利水电勘测设计咨询有限公司中山市水利水电勘测设计咨询有限公司2005 年年 11 月月2黄塘河泵站工程检修闸门设计计算稿黄塘河泵站工程检修闸门设计计算稿第一部分 工作闸门 一、基本参数和结构布置 1、基本参数 孔口尺寸：宽度 5.00m 底坎高程：69.00m 检修平台高程：80.69m 外江水位：77.50m，相应内江水位 69.00m 设计水头：8.50m 门叶结构材料：Q235 许用应力：0.9*
2、160144Mpa,=0.9*95=85.5Mpa 运行条件：静水启闭 2、结构布置 闸门为潜孔式，设三根主梁和三根纵梁，主梁格按等荷载布置，主、纵及边梁全部采用型钢，行走 支撑采用滑块，面板布置在外水面,采用后止水。闸门支撑跨度为 5.3m，侧止水中心距为 5.1m，梁格布置 简图如下图一所示： 3、水压力计算闸门总水压力：P总0.5*r*(2Hs-h)*h*Bzs=0.5*9.8*(2*8.5-2.9)*2.9*5.10=1021.84 (KN) 二、门叶结构计算 （一） 面板面板厚度按下式计算： kqa根据闸门结构布置，面板计算数据及结果如下表（1-1）：表（1-1）面板计算结果表 区格
3、abb/akq60811751.93256580.49260.0611.41447.4228458 41611752.82451920.49540.0681.51445.1951598 41611752.82451920.49820.0771.51445.5438782 39011753.01282050.49990.0851.41445.6620066 29611753.96959460.49990.0851.41444.2973179 根据计算结果并考虑锈蚀厚度及面板应具有一定的刚度，选定面板厚度为 8（mm） 。（二）主梁 1、 荷载与内力主梁为等荷载布置，最大荷载为：q1021.84/
4、(3*5.1)=66.79（KN/m） 受力简图如图（二）所示： 3支座反力：RA=RB=66.79*5.1/2=170.31(KN) Qmax=RB=170.31(KN) 力矩计算： 力矩由均布荷载产生，最大力矩为： Mmax=qlh(L0-Lh/2)/4=66.79*5.1*(5.3-5.1/2)/4=234.18(KN.M) 2、截面特性 面板参与主梁作用的有效宽度：B=1b， 其中 b(1020+880)/2=950，弯矩零点间距：l0=5300mm，则 l0/b5.58，10.946，则， B=1b=0.946*950=899(mm) 主梁采用组合截面，其截面尺寸如图（三）所示： 截
5、面积为：A=165.5(cm2) 中和轴至上、下翼缘的距离为： y1=30.45(cm) ；y2=19.55(cm) 惯性矩为：Ix=69510.7(cm4) 抗弯截面模量为： Wmax= Ix/y2=3555.5(cm3)；Wmin= Ix/y1=2282.8(cm3) 截面下部对中和轴的面积矩为：Sx=1587.9(cm3) 3、强度验算 前后翼缘正应力分别为： 1Mmax/ Wmax65.9MPa) 2Mmax/ Wmin106.5(MPa) 中部中和轴处的剪应力为：max= Qmax* Sx/(Ix*f)32.4(MPa) 4、挠度验算 f=5/384*ql4/EI=5/384*66.
6、79*53004/2.05*105*6.951*108=4.0mm f=1/750*5300=7.1mm,ff 5、稳定性验算 主梁腹板高度与厚度之比 H0/tw=480/12=4080,满足稳定性要求,不必配置加劲肋. （四）纵梁、边梁 纵梁和边梁所选用材料与主梁同，其计算略。三、启闭力的计算 闸门按静水启闭，水位差为闭门 0.3m、启门 0.5m 的启闭方式进行启闭力的计算。门自重 G=37.61KN1、闭门时，上下游水位差取为 0.3m ； P总0.3*9.8*2.9*5.143.48（KN） ， 水封受到的水压力为：P 0.3*9.8*(2*2.9+5.1)*0.0451.44（KN）
7、 ， 水封因预压而受到的压力为：PZS3.65*(2*2.9+5.1)39.79（KN） 取 f30.5，则 TZS1=（1.44+39.79）*0.520.62（KN） 滑块摩阻力 TZd2=P总*f=43.48*0.35=15.22KN 2、闭门力的计算 Fw=nT(TZd1+ TZS1)-nGGWS=1.2*(20.62+15.22)-37.61=5.4(KN)。 需配重 5KN。3、启门时，上下游水位差按 0.5m ；P总0.5*9.8*2.9*5.172.47（KN） ，4水封摩阻力 TZS2=f3PZS， 水封受到的水压力为：P 0.5*9.8*(2.9*2+5.1)*0.0452
8、.4（KN） ， 水封因预压而受到的压力为：PZS3.65*(2*2.9+5.1)39.79（KN） 取 f30.5，则 TZS2=（2.4+39.79）*0.521.10（KN） 滑块摩阻力 TZd2=P总*f=72.47*0.35=25.36KN 4、启门力的计算 Fw=nT(TZd2+ TZS2)+G+ WS=1.2*(21.1+25.36)+37.61+5=98.4(KN) 启闭机选用 QPQ-2X80 汽车吊。 四、闸门重心计算 以面板迎水面为基准，闸门重心计算如下表。序号名称重量力臂力矩 1面板905.5843622.32 2顶梁腹板241.0925060272.5 4顶梁翼板45
9、.9749622801.12 5边梁腹板273.125068275 6边梁翼板87.6149643454.56 7止推板18.315089301.48 8底横梁64.92471.630616.272 9主梁腹板717.3250179325 10主梁翼板413.73496205210.08 111纵梁腹板63.625015900 121纵梁翼板9.664964791.36 132纵梁腹板114.925028725 142纵梁翼板21.6949610758.24 153纵梁腹板9925024750 163纵梁翼板17.492003498 174纵梁腹板33.032508257.5 184纵梁翼板12.812503202.5 19底止水橡胶12.933844965.12 20底止水压板30.7739612184.92 21侧止水橡垫10.563844055.04 22侧止水橡胶14.54005800 23侧止水压板20.2253610837.92 24顶止水橡垫9.093843490.56 25顶止水橡胶12.624005048 26顶止水压板2653613936 27正向滑块46.4392.518212 27反向滑块35.08-19-666.52 3357.96800623.972x=238.4257闸门重心计算
