水工钢结构课程设计--露顶式闸门（大）

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1、课程设计说明书课程设计说明书课程名称:水工钢结构课程设计课程代码:题目:露顶式闸门（大）学生姓名:学号:年级/专业/班:学院(直属系):能源与动力工程学院指导教师:-22-课程设计说明书目录1设计资料-3-2闸门结构的形式及布置-3-2.1闸门尺寸的确定-3-2.2主梁的形式-4-2.3主梁的布置-4-2.4梁格的布置和形式-4-2.5连接系的布置和形式-4-2.6边梁与行走支承-5-3面板设计-5-3.1估算面板厚度-5-3.2面板与梁格的连接计算-6-4水平次梁，顶梁和底梁的设计-6-4.1荷载与内力计算-6-4.2截面选择-8-4.3水平次梁的强度验算-9-4.4水平次梁的挠度验算-9

2、-4.5顶梁和底梁-10-5主梁设计-10-5.1设计资料-10-5.2主梁设计-10-6横隔板设计-14-6.1荷载和内力计算-14-6.2横隔板截面选择和强度计算-14-7纵向连接设计-15-7.1荷载和内力的计算-15-7.2斜杆截面计算-16-8边梁设计-16-8.1荷载和内力的计算-16-8.2边梁的强度验算-17-9行走支承设计-18-10滚轮轨道的设计-18-10.1确定轨道底板厚度-18--22-课程设计说明书10.2确定轨道底板的厚度-19-10.3轨道底板混凝体承压应力：-19-10.4轨道局部承压应力：-19-11闸门启闭力和吊座计算-20-11.1启门力计算-20-1

3、1.2闭门力计算-20-11.3吊轴和吊耳板-20--22-课程设计说明书1设计资料闸门形式：单孔露顶式平面钢闸门孔口净宽：12.00mm上游水位：9.80m下游水位：0m启闭方式：液压式启闭机结构材料：平炉热轧碳素钢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：滚轮支承混凝土强度等级：C202闸门结构的形式及布置2.1闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度=9.8+0.2=10.0m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=12.0m；闸门的计算跨度：L=L0+2d=12+2×0.2=12.40用autocad画出图形如下图1闸门

4、主要尺寸图（单位m）-22-课程设计说明书2.2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。2.3主梁的布置根据闸门的高跨比，决定采用5根主梁。根据公式。则可算的y1=2.98my2=5.45my3=7.06my4=8.35my5=9.48m2.4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图2。图2梁格布置尺寸图2.5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四道隔板，其间距2.48m，横

5、隔板兼作竖直次梁。-22-课程设计说明书纵向联接系：设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。2.6边梁与行走支承边梁采用单腹式，行走支承采用胶木滑道。3面板设计3.1估算面板厚度假定梁格布置如图2所示。面板厚度按下式计算：当b/a≤3时，α=1.5，则0.068a当b/a≥3时，α=1.4，则0.07a列表计算，如表1表1面板厚度的计算区格a(mm)b(mm)b/akp(N/mm2)　t(mm)Ⅰ128521701.691.4780.0070.0605.216Ⅱ142521701.521.4570.0220.1009.732Ⅲ130021701.670.4760.0360.13111.

6、565Ⅳ110021701.970.4940.0480.15411.527Ⅴ76021702.860.5000.0580.1708.765Ⅵ78021702.780.5000.0650.1819.594Ⅶ64021703.390.5000.0730.1918.544Ⅷ58021703.740.5000.0790.1998.073Ⅸ61221703.550.5000.0850.2068.839Ⅹ45021704.820.5000.0910.2136.711Ⅺ42121705.150.7500.0960.2687.900-22-课程设计说明书根究上表计算，选用面板厚度t=12mm3.2面板与梁格

7、的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力P=0.007tσmax，已知面板厚度t=12mm，并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm2，则P=0.007tσmax=0.0712160=134.4(N/mm)面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为计算面板与主梁连接的焊缝厚度：面板与梁格连接焊缝最小厚度hf=6mm4水平次梁，顶梁和底梁的设计4.1荷载与内力计算水平次梁和顶底梁