文档介绍：露顶式平面钢闸门课程设计
指导老师:张冬
露顶式平面钢闸门设计说明书
一、设计资料
⑴闸门型式:溢洪道露顶式平面钢闸门
⑵孔口净宽: m
⑶设计水头:
⑷结构材料:Q235
⑸焊条:E43型
⑹启闭方式:电动固定式启闭机。
⑺行走支承:双股式滚动行走支承
⑻止水橡皮:侧止水用P60A型橡皮,底止水用I110-16型条形橡皮
⑼混泥土强度等级:C20
⑽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
⑾规范:《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL 74-1995)
二、闸门结构的型式及布置
闸门尺寸的确定:
⑴闸门高度: m,+= m
⑵闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距LD= m
⑶闸门计算跨度L=L0+2d=8+2×= m
2. 主梁的型式
主梁的型式应根据水头和跨度大小而定,本闸门属于中等跨度(L=5~10),为了便于制造和维护,采用实腹式组合梁,焊接组合截面。
3. 主梁的布置
根据闸门的高垮比==>,决定采用双主梁,为使两根主梁在设计水位时所受水压力相等,两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=== m,并要求下悬臂a≥≥ m,上悬臂c≤< m。且使底主梁到底止水的距离尽量符合底缘布置要求(即α>30°),先取a== m,则主梁间距:2b=2(y-a)=2×(-)= m
4. 梁格的布置和形式
梁格采用复式布置和高等连接,三根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,其间距上疏下密,面板各区格所需要的厚度大致相等。梁格的布置及具体尺寸如下图所示:
5. 联结系的布置和形式
(1)横向联结系:根据主梁的跨度,采用布置3道横隔板,横隔板兼作竖直次梁,其横向联结间距为L== m
(2)纵向联结系:采用斜杆式桁架,布置在两根主梁下翼缘的竖平面内,并设有4根等肢角钢的斜杆。
6. 边梁与行走支承
采用单腹式边梁,行走支承采用双股式滚动行走支承。
三、面板设计
1. 估算面板厚度
假定梁格布置如图所示,面板厚度由公式t= ,且tmax-tmin≤2 mm
当b/a≤3时,α=,则t=
当b/a>3时,α=,则t=
现列表计算如下:
格区
a(mm)
b(mm)
b/a(mm)
k(mm)
P(N/mm 2)
t(mm)
Ⅰ
1500
2150
Ⅱ
960
2150
Ⅲ
850
2150
Ⅳ
660
2150
Ⅴ
630
2150
Ⅵ
600
2150
注: 区格Ⅰ,Ⅵ中系数k按三边固定一边简支查表得
根据计算结果,选用面板厚度t=8 mm
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、底梁都是支承横隔板的连续梁,作用在上面的水压力按q=p计算
计算列表如下:
梁号
梁轴线水压强度p
(KN/m2)
梁间距
(m)
(m)
(mm)
q=p
(m)
备注:
顶梁荷载按下图下式计算
1(顶梁)
R1=
=
2
3(上主梁)
4
5
6(下主梁)
7(底梁)
据表中结果,,水平次梁为四跨连续梁,。
水平次梁计算结构简图及弯矩图如下:
水平次梁边跨中的正弯矩为:M次中==××= KN/m
支座B处的负弯矩为:M次B==××= KN/m
2、截面选