文档介绍：水利水电工程水工钢结构课程设计
水利水电工程水工钢结构课程设计
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水利水电工程水工钢结构课程设计
露顶式平面钢闸门设计
２0071０1316王亮春
设计资料
闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门;
孔口净宽:14。0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［36ｂ满足强度和刚度要求。
顶梁所受荷载较小，但考虑水面漂浮物的撞击等影响,必须加强顶梁的刚度。所以采用［36b，底梁也采用［36ｂ。
主梁设计
设计资料
主梁跨度（如图5)：净跨(孔口宽度），计算跨度L＝14。6m，荷载跨度;
主梁荷载:;
横向隔板间距：3。65ｍ;
主梁容许挠度：。
(二）主梁设计
　主梁设计内容包括：1、截面选择；２、梁高改变；3、翼缘焊缝；4、腹板局部稳定验算;5、面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力验算。
截面选择
剪力和弯矩。弯矩与剪力计算如下：
2、需要的截面模量。已知Ｑ23５Ａ—F钢的容许应力,则需要的截面模量为
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３、腹板高度选择。按刚度要求的最小梁高（变截面梁）为
经济梁高
由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加。故主梁高度宜选得比小，不小于。现选用腹板高度。
腹板厚度选择。按经验公式计算，，选用。
翼缘截面选择。每个翼缘需要截面为
下翼缘选用
需要取.
上翼缘的部分截面积可以利用面板，故需设置较小的上翼缘板同面板相连，选用
　
面板兼作主梁上翼缘的有效宽度取为
上翼缘截面积
弯应力强度验算,主梁跨中截面的几何特性见下表
截面形心距：
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截面惯性矩：
截面模量：
上翼缘顶边
下翼缘底边
弯应力(安全）
整体稳定性与挠度验算。因为主梁上翼缘直接通钢面板相连，，按规范规定可不必验算整体稳定性。.
２）、截面改变
因主梁跨度较大为减小门槽宽度和支承边梁高度（节省钢材)，有必要将主梁支承端腹板高度减小为（图7）
梁高开始改变的位置取在邻近支承端的横向隔板下翼缘的外侧（图8).
离开支承端的距离为3６4－１５=3４9cｍ。
剪切强度验算：考虑到主梁端部的腹板及翼缘都分别同支承边的腹板及翼缘相焊接，可按工字形截面来验算剪应力强度。主梁与支承端截面的几何特性见下表
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截面形心距.
截面下半部对中和轴的面积距:
截面惯性矩
剪应力：
3）、翼缘焊缝
,
截面惯性矩.
上翼缘对中和轴的面积距：
下翼缘对中和轴的面积距:
需要
角焊缝最小厚度
全梁上下翼缘焊缝都采用
4）、腹板的加劲梁河局部稳定验算
加劲梁的布置：因为，故需设置横加劲肋，以保证腹板的局部稳定性。因闸门上已布置横向隔板可兼作横向加劲肋，。梁高与弯矩都较大的区格Ⅱ可按式（4—-6６)即验算。
区格Ⅱ左边及右边截面的剪力分别为
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区格Ⅱ截面的平均剪应力为
区格Ⅱ左边及右边截面上的弯矩分别为
区格Ⅱ的平均弯矩为
区格的平均弯应力为
由式4—６1计算
计算
>１。采用式(4—５4b）计算:
因>1．２,则
将以上数据代入式4—66得（满足局部稳定要求）
故在横隔板之间不必增设横加劲肋。
5)、面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算
从上述面板计算可见，直接与主梁相邻的面板区格。只有区格Ⅳ所需要的板厚较大，这意味着该区格的场边重点应力也比较大,所以选取区格Ⅳ,按式(７-—4)验算其场边中间的折算应力。
面板区格Ⅳ在场边中点的局部弯曲应力：
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对应于面板区格Ⅳ在长边中点的主梁弯矩和弯应力:
面板区格Ⅳ的长边中点的折算应力：
上式中、和的取值均以拉应力为正号,压应力为负号。故面板厚度选用14mm满足强度要求.
横隔板设计
荷载及内力