露顶式平面钢闸门设计.doc

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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

2、门的计算跨度：L=L0+2d=16+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

3、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

4、，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)1128019901.550.5800.0070.0645.572125019901.590.4680.0200.0978.253113019901.760.4830.0330.1269.68495019902.090.4970.0440.1489.565

5、92019902.160.4980.0540.16410.26690019902.210.4980.0640.17910.95760019903.320.5000.0720.1907.98859019903.370.5000.0780.1978.14948019904.140.5000.0830.2046.851064019903.110.5000.0910.2139.541162019903.210.5000.0980.2219.591244019904.520.5000.1030.2276.991342019904.74

6、0.5000.1040.2286.701441019904.850.5000.1100.2356.741541019904.850.5000.1200.2457.031641019904.850.5000.1240.2497.151740019904.980.5000.1300.2557.141839019905.100.5000.1350.2607.101931019906.420.5000.1390.2655.752024019908.300.7500.1430.3305.54根据上表计算，选用面板厚度t=11mm。2.

7、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=123.2（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

8、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、顶梁和底梁均布荷载的计算梁号梁轴线处水