钢结构课程设计--露顶式平面钢闸门设计

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1、钢结构课程设计-题目：露顶式平面钢闸门设计专业：姓名：班级：学号：指导老师：钢结构课程设计计算书一、基本资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：9.00m；设计水头：5.50m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用p形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；混凝土强度等级：C20。二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度=5.5+0.2=5.7m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：=9.00m；闸门计算跨度：=+2d=9.00+20.2=9.4m。2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸

2、门应用实腹式组合梁。3.主梁的布置根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。为使两个主梁设计水位+时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线=H/3=1.83m并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m、上悬臂c≤0.45H,今取a=0.63≈0.125.5=0.66（m）主梁间距2b=2(-a)=21.2=2.4(m)则C=H-2b-a=5.5-2.4-0.63=2.47(m)=0.45H(满足要求)4.梁格的布置和形式。梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过恒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，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图所

3、示。5.连续系的布置和形式。1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置道横隔板，其间距为2.35，横隔板兼作竖直次梁。，2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖直平面内，采用斜敢是桁架。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。三、面板设计（1）估算面板厚度。假定梁格如图所示。面板厚度按下式计算当b/a≤3时，a=1.5，则当b/a>3时，a=1.4，则现列在表进行计算。表1面板厚度的估算区格a(m)b(m)b/akp(N/)t()Ⅰ143023401.640.6030.0070.0656.321Ⅱ100023402.340.5000.0190.0976.596Ⅲ86023402.

4、720.5000.0280.1186.901Ⅳ73023403.210.5000.0360.1346.847Ⅴ61023403.840.5000.0420.1456.192Ⅵ48023404.880.7500.0480.1906.384注1面板边长a、b都从面板与梁格的连接焊接算起，主梁上翼缘宽为140mm（详见后面）。2区格Ⅰ、Ⅵ中系数k由三边固定一边简支板查得。（2）面板与梁格的连接计算。面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力按式计算，已知面板厚度t=7mm，并且近似地取板中最大弯应力160,则面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为由式计算面板与主梁连接的焊缝厚度为面板与梁格连

5、接焊缝取其最小厚度四、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，即列表计算后得表2水平次梁、顶梁和底梁均布荷载的计算梁号梁轴线处水压强度梁间距备注1（顶梁）1.40212.31.26015.501.123（上主梁）23.21.03524.010.95432.30.87528.260.80540.20.76530.750.736（下主梁）47.30.64030.270.557（底梁）52.70.37519.76根据表2计算，水平次梁计算荷载取30.75，水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.35m。水平次梁弯曲时的

6、边跨中弯矩为支座B处的弯矩为（2）截面选择。考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选[16a由查表得：A=2195；；；b=63mm；d=7mm。面板参加次梁工作有效宽度分别按式和或[其中]计算，然后取其中较小值。按5号梁计算，设梁间距对于第一跨中正弯矩段取。对于支座负弯矩段取。根据查表6.1，得对于，得，则；对于；对第一跨中选用B=483(mm)，则水平次梁组合截面面积为A=2195+4837=5576组合截面形心到槽钢中心线的距离为跨中组合截面的惯性矩及截面模量为对支座段选用B=272mm，则组合截面面积：A=2195+2727=4099组合截面形心到槽钢中心线距离：支座处组合截面的惯性矩及

7、截面模量：（3）水平次梁的强度验算。由于支座B处弯矩最大，截面模量较小，故只需验算支座B处截面的抗弯强度，即说明水平次梁选用满足要求。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，最大挠度发生在边跨。由于水平次梁在B支座处截面的弯矩已经求得，则边跨挠度可近似地按下式计算：故水平次梁选用[16a满足强度和刚度要求。（5）顶梁所受荷载较小，但考虑水面漂浮物的撞击等影