水工钢结构课程设计.doc

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1、..水工钢结构课程设计题目：露顶式平面钢闸门设计专业：水利水电工程姓名：班级：学号：指导老师：二〇年月日..2.2设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：0.00m；设计水头：4.40m；结构材料：Q244钢；焊条：E44；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。2.2闸门结构的形式及布置（2）闸门尺寸的确定（图2）2）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度=4.4+0.2=4.7m；2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：；4）闸门计

2、算跨度：；（2）主梁的形式。主梁的形式应根据水头的大小和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。（4）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..（图2）并要求下悬臂a≥0.22H和a≥0.4m、上悬臂c≤0.44H且不大于4.6m，今取主梁间距则(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，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支撑。水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各

3、区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图2所示。图2.梁格布置尺寸图（4）连接系的布置和形式。2）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置4道横隔板，其间距为2.44m..，横隔板兼做竖直梁。2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖直平面内，采用斜杠式桁架。（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。2.4面板设计根据《钢闸门设计规范》（SL74-04）及2006修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主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。（2）估算面板厚度。假定梁格布置尺寸

4、如图2所示，面板厚度按下式计算当≤4时，=2.4，则当＞4时，=2.4，则现列表2进行计算。表2面板厚度的估算区格a(mm)b(mm)b/akp(N/t(mm)Ⅰ244024402.420.4720.00660.0626.44Ⅱ02024402.440.4000.02040.0086.24Ⅲ77024404.040.4000.02870.2206.46Ⅳ60024404.400.4000.04670.2446.44Ⅴ62024404.840.4000.04400.2486.44Ⅵ48024404.880.7400.04

5、020.2046.42注2面板边长a、b都从面板与梁格的连接焊缝算起。2区格Ⅰ、Ⅵ中系数k由三边固定一边简支板查得。根据表2计算，选用面板厚度t=8mm。（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P按下式计算，已知t=8mm，并且近似地取板中最大弯曲应力，则面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为面板与主梁连接的焊缝厚度为面板与梁格连接焊缝取其最小厚度。2.4水平次梁、顶梁和底梁的设计..（2）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，且列

6、表2计算后得240.22KN/m+4.22KN/m=242.42KN/m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力强度P（kN/mm2）梁间距（m）（m）q=p(kN/m)2(顶梁)2.60224.22.42428.822.044（上主梁）24.40.04424.400.86442.00.82026.640.76440.40.74440.200.746（下主梁）47.40.64040.400.447（底梁）42.00.47420.84根据上表计算，水平次梁计算荷载取40.20KN/m，水平次梁为4跨连续梁

7、，跨度为2.44m（图4），水平次梁弯曲时的边跨弯距为:M次中＝0.077ql2=0.077х40.2х2.442=22.8kN∙m支座B处的弯距：M次B＝0.207ql2=0.207х40.2х2.442=27.8kN∙m(2)截面选择W=mm4考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选［24b,由附录6.4表查得：..A=2242mm2;Wx=87200mm4;Ix=6000000mm4;b=60mm;d=8mm。面板参加次梁工作的有效宽度分别按式下式计算，然后取其中较小值。B≤B=ζ2b(对跨中正弯距段)B=ζ2b（

8、对支座负弯距段）。梁间距b=。对于第一跨中正弯距段l0=0.8l=0.8Х2440=2880mm;对于支座负弯距段l0=0.4l＝0.4Х2440＝040mm。根据l0/b查表6—2：对于l0/b＝2880/744＝2.424得ζ2＝0.78，得B=ζ2b＝482mm,对于l0/b＝040/744＝2.262得ζ2＝0.464，得