露顶式钢闸门课程设计计算书6.5×3.5

挡洪闸工作闸门计算书

（6.5m×3.5m）

2016.7.10

一．设计资料

(1)闸门型式：提升式平面钢闸门（露顶式） (2)孔口尺寸（宽×高）：6.50×3.50m 2 (3)上游水位：▽35.81m (4)下游水位：无

(5)闸底高程：▽32.5m (6)启闭设备：QPQ2x10 (7)闸门所用材料：

门叶承重钢结构：Q235.B 钢

焊条：E43型

行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45

止水橡皮：侧止水——P 形橡皮；底止水——条形橡皮

(9)制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准。 (10) 采用的规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》二．闸门结构的型式及布置 (1)闸门尺寸的确定闸门总宽：

L d L B a +++=20

L 0 ——孔口宽度

d ——行走支承到闸墙边缘的距离(0.135m) L a ——边梁两腹板中到孔中距离(0.16m) b ——边梁下翼缘宽度(0.19m)

)(12.716.019.0135.025.6m B =++?+=

闸门高度：

H=校核洪水位+超高△H

）

)

(5.319.05.3281.35m H =+-

闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：

)

(58.604.025.604.020m L L q =?+=?+=

闸门的计算跨度：

)

(77.6135.025.620m d L L =?+=+=

(2)主梁的数目型式及位置。

.186.15.3/5.6/0>==H L

主梁数目：采用双主梁

主梁形式：单轴对称工字形截面焊接组合梁

主梁位置：根据等荷载原则，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线，且应满足：

a 12.0≥且m 4.0≥且m mm D 66.060=+≥

H c 45.0≤且m 6.3≤（式中H 取闸门止水压力作用高度，取孔口高度+100mm ）

数解法。露顶闸门第K 根主梁到水面的距离

y 按下式确定：

()[]

.15.11n

32--=K K H y k

()[]

02.31222

35.32m

65.11112

35.325

.15.125

.15.11=--?==--?=y y

式中：n 为主梁根数；K 为由门顶算起的主梁根数；H 为水面至门底的距离。

(3)梁格的连接型式及布置 (3)梁格的连接型式及布置

梁格采用复式布置和齐平连接，水平次梁为连续梁，梁格布置具体尺寸如图4所示：

(4)联结系的布置和形式

横向联结系。根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为1.645m ，横隔板兼作竖直次梁。

(5)边梁与行走支承

边梁选用双腹板型式，行走支承采用滚轮式，且D=500mm ，滚轮采用筒支定轮。三、面板设计

根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》关于版面的计算，先估算面板厚度，在主（次）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。 1.估算版面的厚度。

初步布置梁格尺寸如图3所示，面板厚度按下式计算

[]σαkp

t =

当3/≤a b 时，5.1=α，则

kp a t 068.0=

当3/>a b 时，4.1=α，则

kp a t 07.0=

1.面板边长a ，b 都从面板与梁格的连接焊缝算起；

2.区格Ⅰ、Ⅲ系数按三边固定一边简支查得。

根据表1计算结果，面板计算厚度mm t 8=，本工程取mm t 10=。 2.面板与梁格的连接焊缝计算

面板局部弯曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力N t 按下式计算

max

07.0σt N t =

已知mm t 10=，并且近似取板中最大弯应力[]σσ=max

，[]2

/160mm N =σ，则：

N N t /1121601007.0=??=

面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为（主梁的最大剪力及相应的截面特性S 及I 见后）

四．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，作用在它们上的水压力的计算式为：q=p(a 上a 下)/2 计算列于表2.

，底梁为四跨连续梁，跨度为1.645m ，如图4所

示

底梁的跨中的正弯矩为M 底中=0.077ql 2=1.31kN ·m 支座B 处的负弯矩为：M B 底=0.107ql 2=1.82kN ·m 2.截面选择

[]3611375160/1082.1/mm M W =?==σ

选[14b ，查得：

d mm b mm I mm W mm A c x x 8,60,6094000,87100,3131432=====

3.底梁强度验算

因支座B 处弯矩最大，而截面模量较小，故只需验算支座B 处截面的抗弯强度，即：

[]22x /160/8.20/mm N mm N W M B =<==σσ

满足强度要求。轧成梁的剪应力一般很小，故不再验算。 4.底梁的挠度验算

底梁为受均布荷载的四跨连续梁，最大挠度发生在边跨，可按式(8-14)计算。

004.0104.9609400

1006.2100164565.2632.0100453

满足刚度要求。 4.顶梁设计

顶梁初选用Ⅰ40b 五．主梁设计（一）已知条件 (1)主梁跨度

额计算跨度m L 77.6= 荷载跨度m L q 58.6=

(2)主梁荷载：m kN p q /6.252/== (3)横隔板间距：1.645m

主梁容许挠度：6001

=??????L w

（二）主梁设计 1.截面选择

(1)主梁的内力计算，计算式为：

m kN L L L q M q

q ?=-??=-?=

78.1502/)4/58.62/77.6(77.66.25)4

2(2max kN qL V q 3.842/58.66.252/max =?==

(2)需要的截面抵抗矩，已知钢材Q235B 的容许应力[]2

/160mm N =σ，初估翼缘厚度为第

一组钢材，考虑闸门自重引起的附加应力影响，取容许应力为[]2

/1449.0mm N =σ，则所

需的截面抵抗矩为：

[]33max 1048144/1078.1509.0/cm M W =?==σ

(3)腹板高度h 0选择。为减小门槽宽度，主梁采取变梁高形式，则按刚度要求的最小梁高为：

[]

cm L w E L h 7.62/9.023

.096.0min =??=σ经济两高为：

cm W h ec 5010481.31.34.05/2≈?==选用cm h 630=

(4)腹板的厚度选择。由经验公式：

cm h t w 73.011/0==，

选用cm t w 8.0=（实际取1cm ）

(5)翼缘截面的选择。每个翼缘所需截面积为：

0012.86//cm h t h W A w =-=

下翼缘选用cm t 0.11=，则需要 cm t A b 5.7/111== 选用cm b 151=（在12.6~25.2cm 之间）上翼缘的部分面积可利用面板，故只需设置较小的上翼缘板同面板相连，选用cm t 0.11= cm b 151=。

面板兼作主梁上翼缘的有效宽度B 可按下列二者计算，然后取其较小值。

cm t b B 75601=+=

下主梁与底梁的间距较小，其值为cm b 40= 由925.1640/677/==b L ，查表8-1得

0.11=ξ，则cm b B 401==ξ

故面板可利用的有效宽度为40cm ，则主梁上翼缘总面积为

2155140115cm A =?+?=

(6)弯应力强度验算：主跨中截面如图所示，截面形心矩为：

cm y 54.221

158.0631151405

.651155.338.0635.11155.01401=?+?+?+???+??+??+??=

截面惯性矩为：

07648412/cm y A h t I i

i w =∑+=

截面抵抗矩为：

2min 31max 176046.43/76484/339354.22/76484/cm

y I W cm y I W ======

弯应力：

[]223min max /1449.0/7.851760/1078.150/mm N mm N W M =<=?==σσ

满足要求

(7)整体稳定与挠度验算，因主梁上翼缘直接同钢面板相连，按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定可不必验算其整体稳定性，又因梁高大于按刚度要求的最小梁高，故梁的挠度也不必验算。 2.截面改变

因主梁跨度较大，为节约钢材，同时为减小门槽宽度，决定降低主梁端部高度，如图所示，取主梁支承端腹板高度为：

mm h h d 3786.000==，取mm h d

3900=

梁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，若隔板的下翼缘宽取为150mm ，则梁高改变位置离开支承的距离为1645-150/2=1570mm 剪切强度验算：若主梁端部的腹板及翼缘都分别与支承边梁的腹板及翼缘焊接，可按工字型截面来验算剪切应力强度。主梁支承端的截面参数计算如下：截面形距：

A y A y i i i 2.13/1=∑∑=

截面惯性矩：4

02267512/cm y A h t I i i d w x =∑+=

截面上半部分对中和轴的面积矩：3

734cm S = 则

[]2

2max /95/1.34/mm N mm N t I S V x =<==ττ

3.翼缘焊缝

翼缘焊缝厚度h f 按受力最大的支承端截面计算，最大剪力kN

V 3.84max =

截面惯性矩

734cm I x =

上翼缘对中和轴的面积矩：2

15.683cm S =

下翼缘对中和轴的面积矩：

25.424S cm S <= 需要[]

I VS h w f x f 6.1)4.1/(1==τ

角焊缝的最小厚度

t h f 7.45.11=≥ 则主梁上下翼缘焊缝全长均取

h f 8=。

4.腹板的加劲肋和局部稳定验算加劲肋的布置：因为

w f t h /2358075.788.0/63/0＜==，故不需要设置横向加劲肋，

就可以保证腹板的局部稳定性。

六、面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力验算

从上述的面板计算可见，直接与主梁相邻的面板区格，只有区格Ⅱ所需的板厚度较大，这意味着该区格长边中点应力也较大，所以选取区格Ⅲ（图4）按式2-12验算其长边中点的折算应力。

面板区格Ⅳ在长边中点的局部弯应力为：

22222/9.633.2113.0/3.21118/1250021.0412.0/mm

N mm N t kpa my mx my ±=?±==±=??±==μσσσ

对应于面板区格Ⅲ的长边中点的主梁弯矩和弯应力为：

m kN M ?=?-??=3672/46.26.252/56.277.66.252

236/108103393/10366/mm N W M ox =??==σ

面板区格Ⅲ的长边中点的折算应力为：

[]2

222/4.2461.1/194)()(mm N mm N ox mx my ox mx my zh =≤=+-++=σασσσσσσσ故面板厚选用10mm ，满足强度要求。

七．横隔板设计

横隔板同时兼作竖直次梁，主要承受水平次梁、顶梁和底梁传递的集中荷载和面板传递的分布荷载，计算时可把这些荷载以梯形分布的水压力来代替，横隔板按支承在主梁上的双悬臂梁计算，则每道横隔板在悬臂的最大弯矩为：

m kN M ?=???=

2.836

.125.1229.156.1

横隔板的腹板选用与主梁腹板相同，采用mm 10640?。上翼缘利用面板，下翼缘采用

mm mm 10150?的扁钢。上翼缘可以利用的面板宽度按式b B 2ξ=计算。其中横隔板平均

间距mm b 1645=，按76

.01645/1250/0==b l 查表8-1

得252.02=ξ 则

mm b B 4151645252.02=?==ξ，取mm B 400=验算，如图12所示，截面参数为：

截面形心到腹板中心线的距离：

e 135106401015010400645

1015064510400=?+?+???-??=

4222378209333318010400460101501351064012/10640mm I =??+??+??+?=

max min 1718886/mm y I W ==

弯应力验算：[]2

2min 160/7.4/mm mm N W M =<==σσ

由于横隔板的截面高度较大，剪应力强度不必验算。横隔板翼缘焊缝采用最小焊缝厚度

h f 6=。

八．闸门自重估算

纵向联结系承受闸门自重，露顶式平面滚轮闸门的自重可按附录五估算即：

H B K K K G S

g c z 2.328.95.35.613.0181.08.981.043.188.043

.188.0=?????=?=

九．边梁设计

边梁的截面形式采用双腹式（图14），边梁的截面尺寸按构造要求确定，截面高度与主梁端部高度相同，腹板厚度与主梁厚度相同。

在闸门每侧两边梁中间各设两个滚轮，其布置尺寸如图15。

边梁所承受的水平荷载主要是主梁传来的支座反力及水平次梁顶底梁传递的水平荷载。为了简化计算，可假设这些荷载完全由主梁传给边梁。每根主梁作用于边梁的集中荷载

kN R 87=

边梁所受的竖向荷载包括：闸门自重、支承摩擦阻力、止水摩擦力、起吊力等，如图15所示，可计算得滚轮所受压力：

kN R kN R 1047021==下轮受到的压力上轮受到的压力

边梁最大弯矩m

KN M ?=?=5.527075.0max

最大剪力

R V 1042max ==

最大轴向力为作用在一个边梁上的起吊力，计算式如下：

zs zd P G T T T +++=1.1)(2.1

其中，闸门自重kN G 2.32=

支承摩擦阻力89

.11064.3693.01=?==P f T zd

式中KN B H P zs 64.36977.631.38.95.02

122

=???==

γ，3.01=f 止水摩阻力

bHp

f P f T zs zs 332==

式中：橡皮止水与钢板间摩擦系数65

.03=f ，受压宽度取m b 06.0=

每边侧止水受压长度m H 5.3=

侧止水平均压强2

/22.162/8.9mm kN H p =?=

故

T zs 43.422.165.306.065.02=????=

根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-1995），下游无水时不计下吸力，0

=x P

则闸门启门力为：

kN T 1742.321.1)43.489.110(2.1=?++?=

则起吊力为kN T N 4.1042/2.1=?= 取最大轴向力kN N 110= 闭门力计算式如下：

T T T zs zd 9.0)(2.1-+=闭

T 4.1092.329.0)43.489.110(2.1=?-+?=闭

边梁的强度验算：

截面面积：2

13750105.122105.10210400210350mm A =?+?+??+?= 截面形心矩为：

A y A y i i i 1.19/1=∑∑=

截面上部分面积矩：3

1712021018110350mm S =??+?=

界面下部分面积矩：

326630mm S =

截面惯性矩：

4233542460mm I =

截面抵抗矩：

max max min 1019836/mm y I W W ===

界面边缘最大应力

[]22min max max /1201508.08.0/1.59//mm N mm N W M A N =?=<=+=σσ

式中0.8为考虑到边梁为闸门的重要受力构件，且受力复杂，故将容许应力降低20%作为考虑受扭等影响的安全储备，一下计算相同。

[]2

2max max /76958.08.0/15.02mm N mm N It S

V w

=?=<==

ττ

由于腹板与下翼缘连接处

m ax

'y y <，所以其折算应力：

[]

σσσ8.0max '<<

露顶钢闸门课程设计

一、设计资料： ①闸门型式：露顶式平面钢闸门 ②孔口尺寸（宽?高）： 14 m ? 12 m ③上游水位： m ④下游水位： m ⑤闸底高程： 0 m ⑥启闭方式： ⑦材料钢结构：Q235-A.F；焊条：E43型；行走支承：滚轮支承或胶木滑道止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮 ⑧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SL 1974-2005》二、闸门结构的形式及布置 1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高0.2m，故闸门高度=12+0.2=12.2（m）；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=14m；闸门计算跨度：L=L0+2d=14+2*0.2=14.40（m）整个闸门的荷载为作于和闸门距离闸底H/3的P=706.32 KN/m的均布荷载 2.主梁的形式主梁的形式根据水头和跨度大小而定，本闸门属偏大跨度，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 ①根据闸门的高跨比：当L小于等于H时采用多主梁形式，当L大于等于1.5H 时候采用双主梁形式，根据设计资料为14*12孔口尺寸，本设计采用3根主梁②主梁位置的确定：主梁位置的设计原则是根据每个主梁承受相等水压力的原则确定。对于露顶式闸门：假定水面至门底的距离为H，主梁的个数为n，第K根主梁至水面的距离为Yk，则 Yk=2H/3√n[K1.5 -（K-1）1.5 ] 根据公式： Y1=2*12/3√3[11.5 -（1-1）1.5 ]=4.6（m）

Y2=2*12/3√3[21.5 -（2-1）1.5 ]=8.5 （m） Y3=2*12/3√3[31.5 -（3-1）1.5 ]=10.9（m）考虑到后面梁格的布置和面板的选取将第三根主梁的位置下调0.5m 所以Y3=11.4（m）。 4.梁格的布置和形式对于露顶式大跨度闸门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，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的尺寸详见下图 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1.75m，横隔板兼做竖直次梁， ②纵向连接系，设在两两主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。 6.边梁与行走支承：边梁采用双腹式，行走支承采用滚轮三、面板设计根据SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》，关于面板的计算，先估算面板的厚度，在主梁截面选择之后再验算面板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的布置如上图所示。面板厚度按 T=a√(KP/0.9a[o]) 当b/a小于等于3时，a=1.5则T=a√(KP/（0.9*1.5*160）)=0.068√KP 当b/a大于等于3时，a=1.4则T=a√(KP/（0.9*1.5*160）)=0.07√KP 列表计算：区格a(mm) b(mm) b/a k p(N/mm2) √kp t(mm) I 1750 3100 1.771429 0.652 0.01519 0.099518 12.19098 II 1500 1750 1.166667 0.368 0.03773 0.117833 12.01898 III 1500 1750 1.166667 0.368 0.05243 0.138904 14.16818

潜孔式平面钢闸门设计

潜孔式平面钢闸门设计工程概况：闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。其主要作用是控制水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。

设计目录： 1.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书。。。。。。。。1 （1）设计资料及有关规定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 （2）闸门结构的形式及布置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 <1>闸门尺寸的确定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 <2>主梁的布置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 （3）面板设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 （4）水平次梁、顶梁和底梁地设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （5）主梁设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 （6）横隔板设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 （7）边梁设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 （8）行走支承设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 （9）胶木滑块轨道设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 （10）闸门启闭力和吊座验算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计图。。。。。。。。。。（附图）水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定： 1.闸门形式：潜孔式焊接平面钢闸门。 2.孔的性质：深孔形式。 3.材料：

露顶式平面钢闸门设计答案

露顶式平面钢闸门设计说明书一、设计资料 ⑴闸门型式：露顶式平面钢闸门 ⑵孔口净宽：8.0 m ⑶设计水头：7.0m ⑷结构材料：Q 235F A - ⑸焊条：焊条采用E 43型手工焊 ⑻止水橡皮：侧止水用P 型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为2-MCS ⑼混泥土强度等级：C20 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 1.闸门尺寸的确定: ⑴闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2 m，故闸门高度5.2+0.2=5.4 m ⑵闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距L D=8.0 m ⑶闸门计算跨度L=L0+2d=8+2×0.3=8.6 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L H = 8.6 5.2 =1.65>1.55，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=H 3 =5 3 =1.67 m ，并要求下悬臂a ≥0.12H 和a ≥0.4 m ，上悬臂c ≤0.45H 和c ＜3.6 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=0.12H=0.6 m ，则主梁间距：2b=2(y-a)=2×(1.67-0.6)=2.14 m 4. 梁格的布置和形式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=8.6 4 =2.15 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

露顶式平面钢闸门设计方案(总)

钢结构课程设计题目：露顶式平面钢闸门设计专业：水利水水电工程姓名：杨军飞班级：14瑶湖一班学号：2014100034 指导老师：姚行友二〇一二年6月25日

露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门；孔口净宽：10.00m 设计水头：5.40m 结构材料：Q235F A-; 焊条：焊条采用E43型手工焊；止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为2 MCS; - 启闭方式：电动固定式启闭机; 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；执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（1995 SL）。 74- - 。二、闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（见下图）。 1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故闸门高度= 5.54+ 0.2 = 5.6（m）； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 = 10m； 3）闸门的计算跨度：L = L0 + 2d = 10+2?0.2 =10.4 (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，本闸门属于中等跨度，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。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的合力作用线y = H/3 ≈1.867，并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4。上臂梁 H c 45.0≤,今

取 a 0.12H=0.672(m) 主梁间距 2b=2(y-a)=2(1.867-0.672)=2.39(m) 则 c=H-2b-a=5.5-2.46-0.6=2.538(m) （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。（5）连接系的布置和形式。 1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置道横隔板，其间距为 2.6 m，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，行走支承采用胶木滑道。

钢结构课程设计计算纸

一、设计资料温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载：屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图

.51507.5 9 内力系数图二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水平支撑。 2、下弦横向水平支撑屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，

水工钢结构平面钢闸门设计计算书

水工钢结构平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定: 1?闸门形式：潜孔式平面钢闸门。 2. 孔的性质：深孔形式。 3. 材料：钢材：Q235 焊条：E43;手工电焊；普通方法检查。止水：侧止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮。行走支承：采用胶木滑道，压合胶布用MC—2。砼强度等级：C20b 启闭机械：卷扬式启闭机。 4. 规范：水利水电工程刚闸门设计规范(SL74-95)，中国水利水电出版社1998.8 二、闸门结构的形式及布置 (一)闸门尺寸的确定(图1示) 1?闸门孔口尺寸：孔口净跨(L) : 3.50m。孔口净高：3.50m。闸门高度(H) : 3.66m。闸门宽度：4.20m。 2. 计算水头：50.00m。 (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=3.50m,闸门高度h=3.66m,L

三、面板设计根据《钢闸门设计规范 SD — 78 (试行)》关于面板的设计，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匸9 ?OF ：］现列表1计算如下: 表1 根据上表计算，选用面板厚度。 2.面板与梁格的连接计算已知面板厚度t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力c max=[c ]=160N/mn n ,则 p=0.07 x 14x 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力： 3 VS 790 10 1000 14 272 T = =— 21。 2 3776770000 面板与主梁连接的焊缝厚度： h f . P 2 T 2 /0.7 [ t w ] 398/0.7 113 5mm ，面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度 h f 6mm 。四、水平次梁，顶梁和底梁地设计 1. 荷载与内力地验算水平次梁和顶，底梁都时支承在横隔板上地连续梁，作用在它们上面的水压力可按下式计算，即 a 上 a 下现列表2计算如下: 表2 当 b/a < 3 时，a=1.65,则 t=a kp =0.065 a% kp 0.9 1.65 160 当 b/a >3 时，a=1.55,则 t=a kp 0.9 1.55 160 =0.067 a., kp 398N / mm,

钢结构课程设计计算书

一由设计任务书可知：厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材：根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。三结构形式与布置：屋架形式及几何尺寸见图1所示：图1 屋架支撑布置见图2所示：

图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算：活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。永久荷载标准值：防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合：设计屋架时应考虑以下三种组合：组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载

露顶式平面钢闸门设计

露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门；孔口净宽：3.0m；设计水头：2.8 m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；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；砼强度等级：C20。参考资料：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74 -95）、《水工钢结构》。二、闸门结构形式及布置 1、闸门尺寸的确定，如图-1所示： 1）闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，闸门的高度H=2.8+0.2=3.0m； 2）闸门的荷载在跨度为两侧止水间的跨度：L0=3.0m ；

3）闸门的计算跨度：L=L0+2 × 0. 15=3.30m。 P 图1 闸门主要尺寸图 2、主梁形式的确定。主梁的形式根据水头的大小和跨度大小而定，一般分为实腹式和行架式，为方便制造和维护，采用实腹式组合梁。 3、主梁布置。当闸门的跨度L不大于门高H或L/H<1.5时，采用多主梁式。根据每根主梁承受相等水压力的原则进行布置，保证主梁尺寸一致，便于制作安装。水面至门底距离为H，主梁个数n，对于露顶式闸门，第K根主梁至水面的距离为y k，则：本次设计根据实际情况采用两根主梁，采用两根主梁布置时，应该对称于水压力合力的作用线 y=H/3=2.8/3=0.93m，闸门上悬臂C 不宜过长，通常要求C≤0.45H=0.45×2.8=1.26m，下悬臂a≥0.12H，则

a=0.33≈0.12H=0.336（m ）主梁间距 2b=2( y-a)=2×(0.93-0.33)=1.20m 则C=H-2b-a=2.8-1.2-0.33=1.27≈0.45H （满足要求） 4、梁格布置。梁格布置一般分为：简式、普通式、复式三种。设计跨度较小且宽高比L/H<1.5时,可不设次梁，面板直接支承在多根主梁上。本设计采用普通式，不设水平次梁，只在竖向设两道横隔板。图2 梁格布置尺寸图 5、梁格连接形式。梁格的连接形式有齐平连接和降低连接两种。本次设计采用齐平连接。 6、边梁与行走支承。

钢结构课设计算书完整版

课程设计任务书题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房适用专业：土木工程2010级指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月

一、设计题目：梯形钢屋架二、设计资料某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m）三、设计内容及要求要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容（1）进行屋盖结构布置并选取计算简图；（2）屋架内力计算及内力组合；（3）屋架杆件设计；（4）屋架节点设计；（5）屋架施工图。 2. 设计要求（1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算（2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。

表1 梯形钢屋架课程设计任务表坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料（1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社（2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社（3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社（5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院（6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社

水工钢闸门结构设计(详细计算过程)

6 金属结构设计 6.3 金属结构设计计算 6.3.1 设计资料（1）闸门型式：露顶式平面钢闸门（2）孔口尺寸（宽×高）：6m ×3m （3）设计水头:3.16m （4）结构材料：Q235钢（5）焊条：E43 （6）止水橡皮：侧止水型号采用P45-A ，底止水型号采用I110-16 （7）行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2 （8）混凝土强度等级：C25 （9）规范：《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95） 6.3.2 闸门结构的形式及布置 6.3.2.1 闸门尺寸的确定 1.闸门高度:考虑风浪产生的水位超高，将闸门的高度确定为3m 。 2.闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 0=6.0m 3.闸门计算跨度：L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m 6.3.2.2静水总压力闸门在关闭位置的静水总压力如图6.1所示，其计算公式为： 2 29.8344.1/2 2gh P kN m ρ?= == 图6.1 闸门静水总压力计算简图 P

6.3.2.3 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，本设计中主梁采用实腹式组合梁。 6.3.2.4主梁的布置根据主梁的高跨比，决定采用双主梁。两根主梁应布置在静水压力合力线上下等距离的位置上，并要求两主梁的距离值要尽量大些，且上主梁到闸门顶缘的距离c 小于0.45H ，且不宜大于3.6m ，底主梁到底止水的距离应符合底缘布置的要求。故主梁的布置如图6.2所示图6.2 主梁及梁格布置图 6.3.2.5 梁格的布置和形式梁格采用复式布置并等高连接，并使用实腹式竖向隔板兼作竖直次梁，使水平次梁穿过隔板上的预留孔而成为连续梁，其间距上疏下密，面板各区格需要的厚度大致相等，具体布置尺寸如图6.2所示。 6.3.3 面板设计根据《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95），关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后再计算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。初选面板厚度。面板厚度计算公式为： δ当b/a ＞3时，α=1.4；当b/a ≤3时，α=1.5。列表进行计算，见表6.1：

24m梯形钢屋架课程设计计算书

钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架指导教师：班级：学生姓名：学号：设计时间：2011年6月7号浙江理工大学科技与艺术学院建筑系

梯形钢屋架课程设计计算书一.设计资料： 1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2；保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢，焊条E43系列，手工焊。二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为24m 故不设下弦支撑。

2.梯形钢屋架支撑布置如图所示： 3.荷载计算屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。荷载计算表

荷载组合方法： 1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F 4．内力计算计算简图如下

屋架构件内力组合表 4．内力计算 1.上弦杆整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度：在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm

钢结构课程设计汇本梯形钢屋架计算书

－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度：端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。屋架中间高度h=3025mm。二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合设计桁架时，应考虑以下三种组合： ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表一。

1、上弦杆：整个上弦杆采用相等截面，按最大设计力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：

露顶式平面钢闸门设计

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：9.00m ；设计水头：5.50m ；结构材料：Q235钢；焊条：E43；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。规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL 74-95）。二、闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（图1）。 1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m ，故闸门高度= 5.5 + 0.2 = 5.7（m ）； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 1 = 9m ； 3）闸门的计算跨度：L = L 0 + 2d =9+2×0.2=9.4(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，本闸门属于中等跨度，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。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的合力作用线y = H/3≈1.83m(图1)并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4 m 。上臂梁 H c 45.0≤,今取 a=0.63≈0.12H=0.66(m)

主梁间距 2b=2(y~-a)=2×1.2=2.4(m) 则 c=H-2b-a=5.5-2.4-0.63=2.47≤0.45H （满足要求）（4）梁的布置和形式。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图2 所示。（5）连接系的布置和形式。 1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置道横隔板，其间距为 2.35 m ，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，行走支承采用胶木滑道。三、面板设计根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL 74-95），关于面板的计算，先估算面板的厚度，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 [] σα9.0________kp t ≥计算当b/a ≤ 3 时，a = 1.5 ，则kp a kp a t 68.0160 4.19.0_________=??= 当b/a > 3 时，a = 1.4 ，则kp a kp a t 07.0160 4.19.0_________=??= 现列表 1 进行计算。表1 面板厚度的估算

水工钢结构课程设计露顶式平面钢闸门设计

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：m L 91=； 4）闸门计算跨度：m d L L 40.92.02920 =?+=+= ；（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m H y 83.13/==（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

0.650.120.66 a H m =≈= 主梁间距 22() 2.35 b y a m =-= 则2 5.5 2.350.65 2.50.45 c H b a H =--=--=≈(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。

水工钢结构平面定轮钢闸门设计计算书

目录一.课程设计任务与要求 (1) 二．设计资料 (1) 三．闸门结构形式及布置 (1) 四、面板设计 (2) 五、水平次梁，顶梁和底梁地设计 (3) 六、主梁设计 (5) 七、横隔板设计 (10) 八、边梁设计 (11) 九、行走支承设计 (12) 十、胶木滑块轨道设计 (12) 十一、闸门启闭力和吊座验算 (13)

水工钢结构钢闸门课程设计计算书一.课程设计任务与要求 1、《钢结构》课程设计的任务为某节制闸工作闸门的设计。 2、要求根据钢闸门设计规范与要求，设计出合理、可行的平面定轮钢闸门。二．设计资料某供水工程，工程等级为1等1级，其某段渠道上设有节制闸。节制闸工作闸门操作要求为动水启闭，采用平面定轮钢闸门。本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。基本资料如下：孔口尺寸：6.0m×6.0m(宽×高)；底槛高程：23.0m；正常高水位：35.0m；设计水头：12.0m；门叶结构材料：Q235A。三．闸门结构形式及布置 1.闸门尺寸的确定闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.5m，故闸门高度H=6+0.5=6.5m 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=6.1m 闸门计算跨度：L=L0+2d=6+2×0.2=6.4m 闸门尺寸图见附图1 2.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=6.4，闸门高度H=6.5，L

露顶式平面钢闸门设计

露顶式平面钢闸门设计水工钢结构课程设计露顶式平面钢闸门设计一：设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门。孔口尺寸：× ; 上游水位：; 下游水位：闸底高程：0 m 启闭方式：电动固定式启闭机结构材料：平炉热轧碳素钢Q235 —; 焊条：E43型; 止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮。行走支承：滚轮支承或胶木滑道. 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SL 1974—2005》1 水工钢结构课程设计二：闸门结构的形式及布置 1.闸门尺寸的确定。如下图闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为,故闸门高度=+=14m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=20m; 闸门的计算

跨度：L=L1+2×=; 2.主梁的形式主梁的形式根据水头合跨度大小而定，本闸门属大中等跨度为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。 3.主梁的布置根据闸门的高跨比，决定采用4根主梁，为使两个主梁在设计水位时 2 水工钢结构课程设计所承受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线H/3=/3=。H=，n=4 当k=1时，y1= 当k=2时，y2= 当k=3时，y3= 当k=4时Y4= 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承。水平次梁为连续梁，其间应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁布置的具体尺寸详见下图 3 水工钢结构课程设计5连接系的布置和形式横向联接系根据主梁的跨度决定布置9道隔板，其间距为2m,横隔板兼作竖直次梁。纵

向联接系设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。6边梁与行走支承边梁采用复合腹式，行走支承采用胶木滑道。三：面板设计 1.估算面板厚度kp假定梁格布置如图1所示。面板厚度按t=???? 当b/a≤3时，?=，当b/a≥3时，?=, 现列表计算如下面板的厚度估算区格 1 2 3 4 5 6 7 8 a(mm) b(mm) b/a 1225 1175 1125 1075 1000 975 925 900 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 20002k h p t (mm) 4 水工钢结构课程设计9 10 11 12 13 14 15 16 875 850 775 750 650 600 500 300 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 20004根据上表计算，选用面板厚度t=14mm. 1.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拉力P，已知面板厚度t=14mm,并且近似地取板中最大弯应力?max=???=160N P=?max=*14*160=/mm 面板与主梁连接

24m钢结构课程设计计算书

设计某厂房钢屋架一、设计资料梯形屋架跨度24m，物价间距6m，厂房长度120m。屋架支撑于钢筋混凝土柱子上，节点采用焊接方式连接，，其混凝土强度C25，柱顶截面尺寸400mm×400mm。屋面用预应力钢筋混凝土大型屋面板。上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆。屋面坡度i=1/10。刚材采用Q235B钢，焊条E43××系列，手工焊。二、屋架形式和几何尺寸屋架的计算跨度l0=L-300=24000-300=21000mm，端部高度取H0=2000mm，跨中高度H=3200mm 三、屋盖支撑布置（见图1）四、荷载计算 ⒈永久荷载：预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.40KN／m2 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35 KN／m2 找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN／m2 保温层（泡沫混凝土）厚40mm 0.25KN／m2 钢屋架及支撑重0.12+0.011×24=0.384KN／m2 合计 2.784KN／m2 ⒉可变荷载：屋面荷载0.5KN／m2 雪荷载0.6KN／m2 由于可变荷载和雪荷载不能同时达到最大，因此去他们中的较大值。取0.6 KN／m2 五、屋架杆件内力计算与组合永久荷载分项系数1.2，可变荷载分项系数1.4. ⒈荷载组合： ⑴全跨恒载＋全跨活载 ⑵全跨恒载＋半跨活载 ⑶全跨屋架，支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨活载 ⒉节点荷载：永久荷载F1=1.2×2.784×1.5×6=30.07KN

可变荷载F2=1.4×0.6×1.5×6=7.56KN ⒊屋架杆件内力计算表一屋架构件内力组合表（单位：KN）见表1 六、屋架杆件设计支座斜杆的最大内力设计值为-333.40 KN，查表9.1，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。 ⒈上弦杆上弦采用等截面，按N=-572.28KN，FG杆件的最大设计内力设计。上弦杆计算长度：平面内：l ox=l o=1507mm；在屋架平面外，根据支撑和内力变化情况，取l oy =2×l0=3014mm。假设λx=λy=120，查表得φ=0.437。取强度设计值f=215 N／mm2，则需要的截面面积： A=N∕φf=572280∕0.751×215=3544mm2=35.44 cm2 需要回转半径： i x=l ox∕λ=1507∕70=21.5mm i y= l oy∕λ=1507×2∕70=43mm 根据需要的A、i x，查角钢型钢表，

闸门计算书(修改)

一、基本资料（1）孔口尺寸（宽×高）： 4.0×4.0m （2）底槛高程（八五高程，下同）：-0.300m （3）启闭机平台高程：10.200m （4）设计外江水位（20年一遇）： 6.845m （5）设计最不利运行水头差： 2.800m （6）启闭方式：单吊点螺杆启闭机（7）行走支撑：滑动支撑（8）主要构件采用材料及容许值 ①钢材Q235A A：门体梁系及其容许应力如下：抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=160N/mm2 抗剪[τ]=95N/mm2 局部紧接承压[σcj]=120N/mm2 B：零部件容许应力如下：抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=100N/mm2 抗剪[τ]=65N/mm2 局部紧接承压[σcj]=80N/mm2 孔壁抗拉[σk]=120N/mm2 ②铸件:选用ZG45,其容许应力如下: 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=140N/mm2

抗剪 [τ]=105N/mm 2 ③锻件:选用45#钢,其容许应力如下: 抗拉、抗压、抗弯容许应力 [σ]=145N/mm 2 抗剪 [τ]=95N/mm 2 ④电焊条:门槽轨道表面采用不锈钢焊条堆焊,焊条型号采用E 0-19-10Nb-16，其余构件均采用E43型焊条。 ⑤砼：二期砼采用C30细石砼。 ⑥梁系容许挠度：主梁 7501 =?? ????l ω 次梁 2501=?? ????l ω ⑦止水：顶、侧止水采用P45×120型橡皮，底止水采用20×110条形橡皮。 ⑧制造条件：专业金属结构制造厂家制造，手工电弧焊。 ⑨执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T5018-94）。二、布置本闸门为潜孔式平面闸门，闸门面板设于迎水侧，梁格布置采用多主梁齐平连接，因闸门高宽比为1：1，且闸门跨度不大，故采用单吊点；为控制闸门反向、侧向移动，分别于闸门闸门反、侧向设置反滑块及限位块。