潜孔式钢闸门课程设计计算书

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1、水工钢闸门课程设计计算书（第二组）姓名：蔡荨学号：0915010329班级：水工3班2011.1.10一．设计资料(1)闸门型式：提升式平面钢闸门（潜孔式）(2)孔口尺寸（宽×高）：10.0×5.2m2(3)上游水位：▽27.5m(4)下游水位：无(5)闸底高程：▽20.0m(6)胸墙底高程：▽25.2m(7)启闭设备：电动固定式启闭机(8)闸门所用材料：门叶承重钢结构：Q235.B钢焊条：E43型行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45止水橡皮：顶止水，侧止水——P形橡皮；底止水——条形橡皮(9)制造条件：金属

2、结构制造厂制造，手工电焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准。(10)采用的规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》二．闸门结构的型式及布置(1)闸门尺寸的确定闸门总宽：L0——孔口宽度d——行走支承到闸墙边缘的距离(0.2m)La——边梁两腹板中到孔中距离(0.4m)b——边梁下翼缘宽度(0.2m)闸门高度：H=胸墙底高程-闸底高程+△H（安装顶止水构造要求取△H=0.3m）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：闸门的计算跨度：(2)主梁的数目型式及位置。主梁数目：采用双主梁主梁形式：单轴对称工字形截面焊接组合梁主

3、梁位置：根据等荷载原则，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线，且应满足：且且且（式中H取闸门止水压力作用高度，取孔口高度+100mm）计算yc简图如图3所示rgrfssssssss取yc=2.2m取，则：(3)梁格的连接型式及布置梁格采用复式布置和齐平连接，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，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图4所示：(4)联结系的布置和形式横向联结系。根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.5m，横隔板兼作竖直次梁。

4、纵向联结系。采用斜杆式桁架，布置在2根主梁下翼缘的竖平面内。(5)边梁与行走支承变量选用双腹板型式，行走支承采用滚轮式，且D=600mm，滚轮位置沿门高布置按等荷载原则，采用筒支定轮。三、版面设计根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》关于版面的计算，先估算面板厚度，在主（次）梁截面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。1.估算版面的厚度。初步布置梁格尺寸如图4所示，面板厚度按下式计算当时，，则当时，，则现将计算结果列于下表：区格Ⅰ80025903.240.750.02440.1357.

5、24Ⅱ78025903.320.50.03300.1296.72Ⅲ74025903.500.50.04150.1447.14Ⅳ68025903.810.50.04920.1577.15Ⅴ62025904.180.50.05630.1686.97Ⅵ57025904.540.50.06310.1786.78Ⅶ50025905.180.750.06950.2287.65注：1.t的最终确定。任意两个区格的厚度之差满足；2.面板边长a，b都从面板与梁格的连接焊缝算起；3.区格Ⅰ、Ⅶ系数按三边固定一边简支查得。根据表1计

6、算结果，选用面板厚度。2.面板与梁格的连接焊缝计算面板局部弯曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力Nt按下式计算已知，并且近似取板中最大弯应力，，则：面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为（主梁的最大剪力及相应的截面特性S及I见后）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，作用在它们上的水压力的计算式为：q=p(a上a下)/2计算列于表2.梁号轴线水压PkPa梁间距(m)(a上+a下)/2q备注112.12顶梁荷载按下图计算0.87228.620.88525

7、.330.9337.440.86532.390.83445.570.7936.000.75552.920.7238.100.69659.680.6941.180.69766.440.65543.520.62872.520.3626.110.10根据表2计算结果，水平次梁荷载取43.52kN/m，水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.5m，如图5所示水平次梁的跨中的正弯矩为M次中=0.077ql²=20.94kN·m支座B处的负弯矩为：MB次=0.107ql²=29.10kN·m2.截面选择考虑利用面板作为次梁截面的一

8、部分，初选[20a，查得：面板参加次梁翼缘工作的有效宽度分别按式(8-15)及式(8-16)计算，然后取其中较小值。式(8-15)中式(8-16)中跨间正弯矩段对支座负弯矩段按7号梁计算，该梁平均间距b=655mm，对于等跨中正弯矩段，弯矩零点之间距离：对于支座负弯矩处，弯矩零点间距离：根据表8-1得：得，得，对第一跨中选用，则水平次梁的组合截面面积为：组合截面形心到槽钢中心线距离：跨