《水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、潜孔式平面钢闸门设计工程概况：闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。其主要作用是控制水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。设计目录：1. 水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书。 。 。 。 。 。 。 。1（1）设计资料及有关规定。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。1（2）闸门结构的形式及布置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
2、 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。1闸门尺寸的确定。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。1主梁的布置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。1（3）面板设计
3、。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。2 （4）水平次梁、顶梁和底梁地设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3（5）主梁设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
4、。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。6（6）横隔板设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。8（7）边梁设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。9（
5、8）行走支承设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。10（9）胶木滑块轨道设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。11（10）闸门启闭力和吊座验算。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
6、 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。112. 水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计图。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 （附图）水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定：1. 闸门形式：潜孔式焊接平面钢闸门。2.孔的性质：深孔形式。3.材料：钢材：Q235焊条：E43；手工电焊；普通方法检查。止水：侧止水用 P 型橡皮，底止水用条型橡皮。行走支承：采用胶木滑道，压合胶布用 MCS2。砼强度等级：C20。启闭机械：卷扬式启闭机。4.规范：水利水电工程刚闸门设计规范（SL74-95） ，中国水利水电出版社 1998.8二、闸门结构的形
7、式及布置（一）闸门尺寸的确定（图 1 示）1.闸门孔口尺寸：孔口净跨：3.50m。孔口净高：3.50m。闸门高度：3.66m。闸门宽度：4.20m。荷载跨度：3.66m。计算跨度：3.90m。2.计算水头：50.00m。（二）主梁的布置1.主梁的数目及形式 主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=3.50m,闸门高度 h=3.66m,L3 时，a=1.55,则 t=a =0.0671605.90kpkpa现列表 1 计算如下：表 1区格 a(mm) b(mm) b/a k PN/mm2 kpt(mm) 405 965 2.383 0.732 0.49 0.60 1
8、3.795 345 965 2.80 0.50 0.49 0.50 11.2125 345 965 2.80 0.74 0.49 0.60 13.455根据上表计算，选用面板厚度 t=14mm 。2.面板与梁格的连接计算已知面板厚度 t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力 max=160N/mm 2,则p=0.0714160=156.8.2N/mm ,面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力：T =02IVS ,/398376027149mN面板与主梁连接的焊缝厚度：，Phwtf 5././2面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度 。hf6四、水平次梁，顶梁和底梁地设计1.荷载与内力地验算水平次
9、梁和顶，底梁都时支承在横隔板上地连续梁，作用在它们上面的水压力可按下式计算，即q=p 2下上 a现列表 2 计算如下：表 2梁号梁轴线处水压力强度 P（kN/mm 2）梁间距（m） 2下上 a（m）q=p 2下上 a(kN/m)1(顶梁) 454.13 0.225 115.800.512（主梁） 459.13 0.48 220.380.453（水平次梁） 463.54 0.45 208.594（主梁） 467.950.450.45 210.580.455（水平次梁） 472.36 0.45 212.560.456（主梁） 476.47 0.45 214.410.457（水平次梁） 481.18
10、 0.45 216.530.458（主梁） 485.59 0.45 218.510.459（底梁） 490 0.225 110.251727.61kN/m 根据上表计算，水平次梁计算荷载取 216.53kN/m，水平次梁为 4 跨连续梁，跨度为0.90m，水平次梁弯曲时的边跨弯距为: M 次中0.077ql 2=0.077216.530.975 2=15.85kNm支座 B 处的负弯距：M 次 B0.107ql 2=0.107216.530.975 2=22.0248kNm2.截面选择W= mm3 17656048.考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选18b,由附录三表四查得：A=2929m
11、m2 ; Wx=152200mm3 ; Ix=13699000mm4 ; b1=70mm ; d=9mm 。面板参加次梁工作的有效宽度分别按式 611 及式 612 计算，然后取其中较小值。式：611 Bb1+60t=70+6014=910mm ;式：612 B= 1b (对跨间正弯距段)B= 2b （对支座负弯距段） 。梁间距 b= 。 对于第一跨中正弯距段mb901l0=0.8l=0.8975=780mm ;对于支座负弯距段 l0=0.4l0.4975390mm 。根据 l0/b 查表 61：对于 l0/b780/9000.867 得 10.40 ，得 B= 1b0.40900360mm
12、,对于 l0/b390/9000.430 得 20.16 ，得 B= 2b0.16900144mm ,对第一跨中选用 B360mm,则水平次梁组合截面面积（例图 4）:A=2929+36014=6961mm 2 ;组合截面形心到槽钢中心线得距离：e= =65mm ;869130跨中组合截面的惯性距及截面模量为：I 次中13699000+292965 2+3601435 229662171mm4Wmin= 6.0315153m对支座段选用 B144mm，则组合截面面积：A=2929+14414=4592mm 2 ;组合截面形心到槽钢中心线得距离：e= =35mm.4598支座初组合截面的惯性距及
13、截面模量为：I 次B13699000+292943 2+1441435 223680365.8mm 4Wmin= 9.185.2360m3.水平次梁的强度验算由于支座 B 处（例图 3）处弯距最大，而截面模量较小，故只需验算支座 B 处截面的抗弯强度，即 次 ,/160/24.169.18402. 22mNmN说明水平次梁选用18b 满足要求。轧成梁的剪应力一般很小，可不必验算。4.水平次梁的挠度验算受均布荷载的等跨连续梁，最大挠度发生在便跨，由于水平次梁在 B 支座处截面的弯距已经求得 M 次 B=22.0248kNm,则边跨挠度可近似地按下式计算：次次次 EIlIqllwB1638453
14、296170.165482970.5 53 0.0002 04.251lw故水平次梁选用18b 满足强度和刚度要求。五、主梁设计(一)设计资料1）主梁跨度：净跨（孔口净宽）l03.5m ；计算跨度 l3.9m ；荷载跨度 l13.66m 。2）主梁荷载： 3) 横向隔板间kNPq 9.431/)2.634.892508.9(4 总距： 0.975m 。4）主梁容许挠度： W=L/750 。（二）主梁设计1.截面选择（1） 弯距和剪力 弯距与剪力计算如下：弯距： mkNM81)46.329(.431max剪力： qlV70.21ax需要的截面抵抗距 已知 A3 钢的容许应力=160N/mm2 ,
15、考虑钢闸门自重引起附加应力的影响，取容许应力= 则需要的截面抵抗矩为；,/1469. 2mN W= 。36max5814081cmM（3）腹板高度选择 按刚度要求的最小梁高（变截面梁）为：经济梁高： 。cmWhec 43.98).6(.35/25/2 ,.70/10.3/208. 5minlwEf由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加，故主梁高度宜选得比 hec为小，但不小于 hmin。现选用腹板厚度 h090cm 。(4)腹板厚度选择选用 tw1.0cm 。,86.1/90/cmtw(5)翼缘截面选择：每个翼缘需要截面为 ,5903.56201htWAw下翼缘选用 t12.0cm（符合钢板规格） ，需要 取 B130cm,上翼缘,29581cmtAb的部分截面积可利用面板，故只需设置较小的翼缘板同面板相连，选用t12.0cm，b 116cm，面板兼作主梁上翼缘的有效高度为Bb 1+60t16+601.4100cm 。上翼缘截面
