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时间:2018-08-08
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1、露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式:溢洪道露顶式平面钢闸门孔口净宽:16.00m孔口净高:15.00m结构材料:Q235-A.F焊条:E43型行走支承:胶木滑道或者是滚轮支承止水橡皮:侧止水用p形橡皮,底止水用条形橡皮制造条件:金属结构制造厂制造,手工电弧焊,满足III级焊缝质量检验标准规范:《水利水电工程钢闸门设计规范SL1974-2005》二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度:考虑到风浪产生的水位超高为0.2m,故设计水头高度=15-0.2=14.8(m)闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=16m闸门的计算跨度:L=L0+2d=16+
2、2×0.2=16.4(m)图一闸门主要尺寸(单位:m)2.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,本闸门属于大跨度,为了方便制造和维护,决定采用实腹式组合梁。3.主梁的布置因为L=16m<1.5H=1.5×15=22.5m所以是选择7根主梁根据公式计算得到每一根主梁距水面的距离,然后可取值为y1=4.00m;y2=7.00m;y3=9.00m;y4=11.00m;y5=12.00m;y6=13.00m;y7=14.00m其具体布置如下图:图二主梁的布置单位(m)4.梁的布置和形式。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冰被横隔
3、板所支承。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下图所示。(单位:dm)5.连接系的布置和形式。(1)横向连接系,根据主梁的跨度,决定布置7道横隔板,其间距为2m,横隔板兼作竖直次梁。(2)纵向连接系,设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。采用斜杆式桁架。6.边梁与行走支承。边梁采用单复式,行走支承采用滚轮支承。三、面板设计根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL1974-2005》,关于面板的计算,先估算面板的厚度,在主梁截面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁弯曲的折算应力。1.估算面板厚度。假定梁格布置尺寸图2所示。面
4、板厚度按式计算当b/a3时,α=1.5,则当b/a>3时,α=1.4,则现列表1进行计算。表一:面板厚度的估算区格a(mm)b(mm)b/akP(N/mm)t(mm)1128019901.550.5800.0070.0645.572125019901.590.4680.0200.0978.253113019901.760.4830.0330.1269.68495019902.090.4970.0440.1489.56592019902.160.4980.0540.16410.26690019902.210.4980.0640.17910.95760019903
5、.320.5000.0720.1907.98859019903.370.5000.0780.1978.14948019904.140.5000.0830.2046.851064019903.110.5000.0910.2139.541162019903.210.5000.0980.2219.591244019904.520.5000.1030.2276.991342019904.740.5000.1040.2286.701441019904.850.5000.1100.2356.741541019904.850.5000.1200.2457.031641019
6、904.850.5000.1240.2497.151740019904.980.5000.1300.2557.141839019905.100.5000.1350.2607.101931019906.420.5000.1390.2655.752024019908.300.7500.1430.3305.54根据上表计算,选用面板厚度t=11mm。2.面板与梁格的连接计算。面板局部绕曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P,按式max计算。已知面板厚度t=11mm,并且近似地取板中最大弯应力σmax=【σ】=160N/mm2,则:max=0.07×11×160=1
7、23.2(N/mm)面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力:T=VS/2I0=441000×620×11×306/2×1617000000=204(N/mm)由式计算面板与主梁连接的焊缝厚度为=((p/1.22)2+T2)^(1/2)/(0.7)=√123.22×2042/0.7×115=3.0(mm)面板与梁格的连接焊缝应采用连续焊缝,面板与梁格连接焊缝取其最小厚度=8mm四、水平次梁、顶梁和底梁的设计1.荷载与内力计算。水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁,作用在它们上面的水平压力可按式计算,即列表2计算后得Σq=996.86kN/m表2水平次梁、
8、顶梁和底梁均布荷载的计算梁号梁轴线处水
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