水工钢结构课程设计

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1、课程设计说明书课程名称:水利水电工程钢结构课程计课程代码:题目:潜孔式平面钢闸门设计学生姓名:学号:1209年级/专业/班:2009级水利水电2班学院(直属系):能源与环境学院指导教师:徐良芳开题时间：2011年12月12日完成时间：12月18日目录1设计资料2闸门结构的形式及布置3面板设计4水平次梁、顶梁和底梁的设计5主梁设计6横隔板设计7纵向连接系8边梁设计9行走支撑设计10滚轮滑道设计11闸门启闭力和吊耳计算一、设计资料闸门形式：潜孔式平面刚闸门孔口尺寸（宽×高）：10.0m×10.0m上游水位：55.0m下游水位：0.

2、1m闸底高程：0m启闭方式：电动固定式启闭机材料钢结构：Q235—A.F焊条：E43型行走支承：胶木滑道或滚轮支承止水橡皮：側止水和顶止水用P型橡皮，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、闸门结构的形式及其布置（一）、闸门尺寸的确定如图1图1闸门主要尺寸图（单位：m）1.闸门孔口尺寸：孔口净宽：10.0m孔口高度：10.0m闸门高度：10.0m闸门的宽度：10.4m荷载跨度：10.0m计算跨度：10.4m2、计算水头：54.

3、9m（二）主梁的布置1.主梁的数目及形式主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=10.4m,闸门高度h=10.0m,L

4、大，而且钢板也较贵，为了使面板的厚度经济合理，根据闸门跨度的大小，可以将梁格的布置分为三种情况。该闸门的梁格采用复式布置与等高连接，水平次梁穿过横隔板所支承。布置梁格时，竖直次梁的间距一般为1到2m，本设计取1.486m。水平次梁的间距一般为40到120cm，本设计取100cm。水平梁为连续梁，间距应上疏下密，使面板个区格需要的厚度大致相等，布置图2示图2梁格布置尺寸图（单位：m）（三）、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6道横隔板，其间距为1.486m，横隔板兼作竖直次梁。2、纵向连接系：设在四个主梁

5、下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。（四）边梁与行走支承边梁采用双腹式，行走支承采用滚轮支承。三、面板设计根据SL74—95《水利水电工程钢闸门设计规范》修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。1.估算面板厚度假定梁格布置尺寸如图2所示。面板厚度按下式计算t=a当b/a≤3时，a=1.65,则t=a=0.065当b/a>3时，a=1.55,则t=a=0.067k—四边固定矩形弹性薄板在支承长边中点的弯应力系数，第1和10区格按附录九表3查得，其余区格按附录九表2

6、查得。p—面板计算区格中心的水压强度（p=γhg=0.0098hN/mm²）γ—水的密度，一般淡水取10KN/㎥h―区格中心的水头，单位ma、b―面板的短边和长边的长度现列表1计算如下：表1面板厚度估算区格a(mm)b(mm)b/akP(N/mm²)t(mm)193014761.590.5890.4460.51232.41289514761.650.6050.4560.52531.95389514761.650.6050.4660.53132.30489514761.650.6050.4750.53632.6358951476

7、1.650.6050.4850.54232.98689514761.650.6050.4950.54733.30789514761.650.6050.5050.55333.64889514761.650.6050.5140.55833.95989514761.650.6050.5240.56334.281093014761.590.5890.5340.56835.94根据上表计算，选用面板厚度t=36mm.2.面板与梁格的连接计算面板局部挠区时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力P按式P=0.07tσmax计算，已知面板厚度t=3

8、6mm,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm2,则p=0.07х36×160=403.2N/mm面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：由后面主梁的设计计算得V=6119KN；I0=cm4；S＝266×3.6×64.1＝61382.2㎝³T＝=面板与主梁