82349_钢闸门结构计算书
闸门设计计算
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章闸门设计计算3-1 闸门3-1-1 设计基准型式：垂直启闭滚轮式有效寬：(门孔宽) 0.8 M 閘門寬： 0.922 M 水壓寬： B = 0.88 M 支點距離： L = 0.85 M 有效高：(门孔高) 0.8 M 閘門高：(水压高) H = 0.88 M 設計水位：(外水位) H1 = 3.0 M(内水位) h = 0 M 水封方式：四面水封3-1-2 压力负荷一、全水压Pw()212122221=--⨯=BhHHPw× 1 ×( 32– 2.122)× 0.88 = 1.98 Ton3-1-3 横梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）、横梁的位置2.122.7123.02.416P1P2P3P4（2）、各横梁的分担荷重P1=6296.0( 2.12× 2 + 2.416 )× 0.88= 0.28 TonP2= [6296.0( 2.416 × 2 + 2.12 )+6296.0( 2.416 ×2 + 2.712 )] ×0.88= 0.62 TonP3= [6296.0( 2.712 × 2 + 2.416 )+6288.0( 2.712 × 2 + 3.0 )] ×0.88= 0.696 TonP4=6288.0( 3.0 × 2 + 2.712 )× 0.88= 0.36 TonΣPw = P1+ P2 + P3 +P4= 1.97 ≒Pw（3）、主横梁强度A、钢材使用PL6*75┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊3=L max δ8597.0=80013.8761≈…Ok!3-1-4 侧部纵梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1) 钢材使用PL 6 × 90 mmZ =()602at-=()696.02-= 8.1 Cm33-1-4 主滚轮一、主滚轮强度ta┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊合计:87.6 kg1.6AISI3041底压板 6t*48*74521 1.6横梁 6t*75*910 6.4AISI3042203.22.7191AISI304 2.7底梁 6t*62*9102.8AISI3042890滚轮结构 65*60*85181.41.8AISI3042纵梁3 6t*(62+75)*282170.91.016纵梁2 6t*75*2902AISI304 2.0侧梁 6t*90*8807.6AISI304215 3.81.514890滚轮结构 65*60*902AISI304 3.01.8AISI3042纵梁1 6t*(62+75)*290130.93.912顶梁 6t*90*9221AISI304 3.91.6AISI3041吊耳座 120*55*90111.60.310补强板 8t*62*702AISI3040.61.2AISI3041吊耳插销 ?40*1159 1.27螺母 M161AISI304AISI3041垫片 M1681.66顶压板 6t*48*7451AISI304 1.65密封圈 M832NBR1.6AISI30432螺栓 M8*35 B.N.W.SW.40.055.73CHA2-103水封 P30*35901氯丁橡胶 5.73.6AISI3042侧压板 6t*45*820CHA2-1022 1.838.138.1代 号名 称1CHA2-101面板 6t*910*8801AISI304备注总计单件重 量材 料数量序号CHA2-106CHA2-116CHA2-115CHA2-114CHA2-113CHA2-112CHA2-111CHA2-110CHA2-109CHA2-108CHA2-107CHA2-110CHA2-104CHA2-105闸门门体重量Gt = 90 Kg3-2吊门机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-1 设计基准型式：螺杆式吊门机動力：详计算书揚程：约L0 = 0.9 M吊昇速度：(动力) 约 V = 0.3 M/Min閘門重量：(不含吊杆) Gt = 0.09 Ton操作方式：现场-电动及手动3-2-2 吊升负荷一、水压抵抗：Q1(设计水位差：外水位较内水位高 3 公尺)()88.0)3(1212122221⨯⨯⨯=⨯-='BHHWwP= 3.96 Ton PW’：水压Q1 = f×PW’ = 0.03 × 3.96 f：转动摩擦系数0.03 = 0.119 Tonu：水封及钢之摩擦系数 0.7二、水封抵抗：Q2q：磨擦阻力= 0.14 t/Mp：作用于水封之平均水压Q u q p b2=⨯+⨯∑'() = 1/2×H+ h=1/2×0.88+2.12 = 2.56 t/M2= 0.7 ×(0.14+2.56×0.030)×3.59 b：水封受压宽度 0.030 M：水封总长= 3.59 M = 0.545 Ton吊升时Ton降下时Ton閘門重量G t10.090 ↓0.090 ↓水壓抵抗Q10.119 ↓0.119 ↑水封抵抗Q20.545 ↓0.545 ↑合计0.754 ↓0.574 ↑0.754 × 1.25 = 0.9425 Ton吊门机容量以 1.0 Ton计算┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-3 吊门机设计一、设计条件：（1）吊门机型式：电动单螺杆式吊门机（2）螺杆规格，30°梯形螺纹 , JIS B 0216，Tr30（3）螺杆材质：SUS304 不锈钢（4）外径：φ30 mm …d，有效径：φ27 mm …d1（5）螺距： 6 mm … p, 螺纹条数： 2 …n（6）导程： 12 mm … l（7）提吊力： 1000 Kg … Ft（8）提吊高度： 0.9 MA73.51000= 174.5 Kg/Cm2 < 1060 Kg/Cm2四、细长比δ（1）回转半径 e┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊e =41d=47.2= 0.675 Cm（2）细长比δ I：支撑间最长距离 110 Cm60.4 25.3 rpm。
钢闸门计算书
一、设计基本资料1、闸门型式：露顶式平面钢闸门；2、孔口净宽：5米；3、设计水头：2.5米；4、结构材料：平炉热轧碳素钢A3；5、止水橡皮：侧止水采用P型橡皮，底止水用条形橡皮；6、参考资料：《水工钢结构》P202页；二、闸门的结构的型式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.5米，故闸门高度=2.5+0.5=3米。
闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=5米闸门计算跨度：L=L0+2d=5+2*0.2=5.4米2、主梁型式主梁的型式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了便于制造，决定采用型钢。
3、主梁的布置根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。
为使两个主梁在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Y=H/3=2.5/3=0.83米，上悬臂C≤0.45H，今取：主梁兼底梁，为了便于布置底止水，底梁不到底，所以取a=0.25米。
主梁间距：2b=2(Y- a)=2×（0.83-0.25）=1.16米；则C=H-2b- a=2.5-1.16-0.25=1.09米≤0.45H=1.125米满足要求。
4、梁格的布置和型式梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密。
三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ13-78（试行）》关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁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、估算面板厚度面板厚度按式（6-3）计算：t=a(kp/0.9a[σ])0.5已知：b=1240mm，a1=760 mm，a2=380 mm当b/a1=1240/760=1.63≤3时，α=1.65，则t=4.91 mm当b/a3=1240/380=3.26≥3时，α=1.55，则t=7.88 mm根据上面计算，选用面板厚度t=8mm。
2、对底梁下至底止水的面板悬出段，应按悬臂板进行验算：在面板悬出段上取单位宽度的面板按悬臂梁验算，q=（p1+p2）/2=（0.0098*2.5+0.0098*2.4）/2=0.024N/mmW=bh2/6=1*64/6=10.67M=qL2/2=0.024*1002/2=120N·mmσmax=M/W=120/10.67=11.25 N/mm2＜[σ]=160 N/mm2Q=qL=0.024*100=2.4Nτ=Q/A=2.4/1*8=0.3 N/mm2＜[τ]=95 N/mm23、主梁设计因为水头不大，所以主梁采用型钢，即槽钢28b。
钢闸门计算
mm
ξ1
0.5
ξ2
0.35
e
I次中
Wmin
mm
mm4
mm2
51
33321683
220673
e
I次支座
Wmin
mm
mm4
mm2
42
30549782
215139
水平次梁强度验算
σ次 水平次梁挠度验算 w 5 ql 3 M 次支l l 384 EI次中 16EI次中
五、主梁设计
1、
L0
板宽
4.0
5 5.34
32.75
kN
qL1/2
（2） 取
[σ] [σ]
W
160 144 303.619792
N/mm2 N/mm2 cm3
A3钢
考虑闸门 自重引起
（3）
腹板高度选择
hmin
59.8475184 cm
经济梁高
hec
30.4995706 cm
选用h0
28
cm
（4）
腹板厚度选择
tw=
h
11
0.48104569 cm
112
M Vmax
S
28.82 26.2 899.63775
N/mm2
A3钢
N/mm
KN.M KN cm³
面板局部 挠曲时垂 直于焊缝 长度方向 的横拉力
面板与主 梁连接的
T=VS/（2I0）
[
w t
]
309.55583 113
N/mm N/mm2
查书P39
hf
P2
T
2
/(
0
.7
[
w t
门钢结构计算书
自动感应门钢构架过梁验算1．已知条件。
1.1取宽度6000mm计算。
(不考虑螺栓的连接作用)1.2门立面示意图如下图：2.风荷载作用下计算：2.1根据《门窗、幕墙风荷载标准值》(04J906)图集，表2，基本风压0.5kN/m2，地面粗糙度B，高度5米，可知：风压标准值W k=-1.88 kN/m2。
2.2由自动门示意图可知，风荷载对门的作用力可以简化为：风作用只向过梁和地梁两边传递。
2.3风荷载对过梁的均布荷载为：Q=1.4X0.5hXW k=1.4X0.5X2.4X1.88=3.16 kN/m2Mq=1/8XQXL2=1/8X3.16X62=14.22kN.M3. 钢构架过梁重力荷载计算。
3.1.钢构架示意图：3.2每钢构架米长度重量：3.2.1每米钢构架内L50角钢长度：6X1=6.0米3.2.2每米钢构架内L40角钢长度:2X(0.14X2+0.288X2)=1.712米3.2.3每米钢构架的内角钢的重量：78.5X（6X0.00048+1.712X0.000379）=0.277KN/m设每米钢构架其余外包材料的总重量为：0.2 KN/m则每米钢构架自重为0.277+0.2=0.477KN/m3.3活动门自重：根据门结构图可知，只有活动门重量吊在过梁上，已知900mm宽自动门的重量为90KG，则自动门的荷载为0.9KN,受力宽度0.9X2=1.8米。
3.4重力方向钢构架梁最不利荷载组合为：Mg=1/8X1.2X0.477X62+1.4X0.9X(6/2-0.9/2)=2.576+3.213=5.789KN.m4. 钢构架在组合荷载作用下计算：一、示意图肢一:肢二:肢三:肢四:二、依据规范《钢结构设计规范》(GB50017-2003)三、计算信息1．荷载信息轴力: N = 0.000 kN; 弯矩：M y = 14.22 kN·m;M x = 5.789 kN·m四肢格构梁G4L405X300热轧等边角钢L50X5热轧等边角钢L50X5热轧等边角钢L50X5热轧等边角钢L50X53．材料信息钢材等级： Q235; 钢材强度： 215 N/mm2四、强度计算1．拉弯压弯强度验算截面正应力:σ = N/A n＋M x/(γx·Wnx1)＋M y/(γy·WnyR) ≤ f (5.2.1)净截面面积: A n = A－∑A ki=1920.000 mm2净截面惯性矩: Inxo=Ixo－∑(A ki·y j2) = 6.43×106 mm4Inyo=Iyo－∑(A ki·x i2) = 3.28×107 mm4截面应力最大值到截面形心的距离：x = 70 ,y = 153Wnx = Inx0/y = 6.43×106/70 =91861mm3Wny = Iny0/x = 3.28×107/144 = 227893mm3截面正应力:σ = N/A n＋M y/(γx·Wny)＋M x/(γy·Wnx)=0.00/1920.00＋1.422×107/(1.00×227893)＋5.789×106/(1.00×91861)= 125.42 N/mm2≤ f = 215 N/mm2,满足要求！。
钢闸门重量计算
备注 B≤10m B>10m
Kb--孔口宽度系数；当B≤5m时，Kb=0.29,5m<B≤10m时，Kb=0.472,10m<B< Kb=0.075，B>20m时，Kb=0.105。
Kc--材料系数；闸门用普通碳素钢取1.0，用低合金钢取0.8。
P 1 h2b 2
KN；
81，滚轮支承取1.0，台车式支承取1.3。 0，用低合金钢取0.8。 6；当5m<H<8m时，取0.13。H>8m时，按下式
29,5m<B≤10m时，Kb=0.472,10m<B<20m时时， 0，用低合金钢取0.8。
FQ （0.10 ~ 0.12）P 1.2G
1.6
FW （0.10 ~ 0.12）P 1.2G
K1 工作门、事故门 检修门、导流门
K2 H/B≥2 H/B<1 其他情况
K3 Hs<60m Hs≥60m
备注 H<5m 5m<H<8m H>8m
KZ--闸门行走支承系数；滑动支承取0.81，滚轮支承取1.0，台车式支承取 Kc--材料系数；闸门用普通碳素钢取1.0，用低合金钢取0.8。
B（孔口宽度） H（孔口高度）
1
1.4
558来自9露顶式弧形钢闸门
G 4.00
Kb 0.472
16.40
0.075
Kc Hs(设计水头） B（孔口宽度） H（孔口高度）
1
2.5
10
3
1
3
闸门计算书
本横拉闸门为检修闸门，闸门按照平面框架进行计算。
具体参数如下： 一、基本资料和结构布置 1.闸门基本参数孔口尺寸：12.6m ×5.2m （宽×高）； 设计水头：4.0m 门叶结构材料：Q235B许用应力：[]160MPa σ=,[]95MPa τ=。
2.总水压力闸门在关闭位置的总水压力如图所示，其计算公式为22=0.5 0.510 4.712.82 1416s zsP H B KNγ=⨯⨯⨯=总3.结构布置检修闸门为平板门。
闸门采用面板+水平次梁+主纵梁+主横梁体系。
梁格布置尺寸见图。
水平次梁承受上下两个梁格板传来的梯形荷载。
主纵梁一方面承受其两侧梁格传来的三角形荷载，同时又承受由水平次梁传来的集中荷载。
二． 门叶结构计算 （一）面板面板厚度计算，按照公式如下[]y k qaδασ=区格()a mm ()b mm b a y k 2()p N mmα2()N mm σ ()mm δ 面板2 784 1946 2.48 0.49as s9 0.002 1.5 160 1.60 面板3879 1946 1.70 0.479 0.00888 1.5 160 3.70 面板4 879 1946 1.70 0.479 0.01883 1.5 160 5.38 面板5 784 1946 2.48 0.499 0.0283 1.5 160 6.01 面板661219463.180.50.036441.41605.52面板1中，不承受水压力，所以不考虑。
综合考虑面板厚度，暂取6mm δ= （二）水平次梁 横拉闸门水头不高，并且次梁截面型式和布置型式一样，故取第五根水平次梁进行计算（每根梁上荷载可按其相邻间距和之半法）。
梁号梁轴线处的水压强度2()p KN m梁间距（m ）()2a a m +下上 ）（下上m 2kN a a pq += 2 3.9 0.39 0.6925 2.7 0.9953 13.850.99513.78 0.9954 23.80.947522.55 0.90532.80.835 27.3880.77由于水平次梁采用相同截面，因此以线荷载最大的5号次梁来进行计算。
门式钢架计算书
计算机辅助结构设计综合训练设计题目轻型门式刚架结构计算机辅助设计学生姓名XXX学科专业土木工程指导教师XXX副教授2011年12月目录设计条件及设计分组 (3)一、设计条件 (3)二、设计分组 (3)第1章刚架结构计算简图 (4)1.1结构简图 (4)1.2恒荷载简图 (4)1.3活荷载简图 (4)1.4左风荷载简图 (5)1.5右风荷载简图 (5)1.6吊车荷载简图 (5)第2章刚架结构内力计算结果 (5)2.1配筋包络及钢结构应力比图 (6)2.2弯矩包络图 (6)2.3轴力包络图 (6)2.4剪力包络图 (7)2.5恒载内力图 (7)2.6活载内力包络图 (8)2.7左风载弯矩图 (8)2.8右风载弯矩图 (9)2.9左地震弯矩图 (9)2.10右地震弯矩图 (9)第3章刚架结构位移计算结果 (9)3.1节点位移图 (9)3.1.1恒载节点位移图 (9)3.1.2活载节点位移图 (10)3.1.3左风节点位移图 (10)3.1.4右风节点位移图 (10)3.1.5恒载+活载节点位移图 (10)3.1.6吊车水平荷载节点位移图 (11)3.1.7左地震作用节点位移图 (11)3.1.8右地震作用节点位移图 (11)3.2钢材料梁挠度图 (11)3.2.1恒+活荷载绝对挠度图 (11)3.2.2恒+活荷载相对挠度图 (12)3.2.3活荷载绝对挠度图 (12)3.2.4活荷载相对挠度图 (12)3.2.5斜梁计算坡度图 (12)第4章其他构件计算书 (13)4.1吊车梁计算书 (13)4.2檩条计算书 (18)4.3墙梁计算书 (20)4.4屋面支撑计算书 (22)4.5柱间支撑计算书 (23)设计条件及设计分组一、设计条件1、自然条件屋面活荷载：0.3kN/ m2,0.5kN/m2;雪荷载：0.25 kN/m2;基本风压：0.45 kN/m2;地面粗糙程度：B类；地震参数：7度（0.1g）；场地：Ⅱ类。
钢闸门结构计算书
止水摩阻力Tzs=f3*Pzs 下吸力Ps=ps*D2*Bzs 上托力Pt=γ*βt*Hs*D1*Bzs 闭门力Fw＝nT*(Tzd+Tzs)－nG*G+Pt 启门力FQ＝nT*(Tzd+Tzs)+Px+nG'*G+Gj+Ws
nT=1.2,nG=0.9 nT=1.2,nG'=1.1
侧止水受压宽度 (m)
单边侧止水受压 长度(m)
侧止水Байду номын сангаас均压强 PZS(KN/m2)
0.500
0.080
1.300
73.500
止水摩阻力 TZS(KN)
7.644
底止水至下游面 距离D2(m)
0.212
侧止水间距 Bzs(m)
1.300
平均下吸强度 ps(KN/m2)
20.000
下吸力 Ps(KN)
**水库输水涵管闸门启闭力计算 水库水位14.0m，涵管内水位6.0m
闸门高度 h(m)
侧止水间距 Bzs(m)
上游水深 Hs(m)
下游水深 Hx(m)
总水压力 P(KN)
1.300
1.300
8.000
0.000
124.215
滑道摩擦系数f2 0.150
滑道摩阻力 TZd(KN)
18.632
止水摩擦系数f3
5.512
闸门顶梁以上水 侧止水间距 闸门顶受压宽度 闸门顶水柱重
柱高H（m）
Bzs(m)
B（m）
Ws（KN）
闸门自重 G(KN)
6.750
1.300
0.310
27.203
8.500
上托力系数βt 1.000
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18.632 侧止水受压宽度 止水摩擦系数f3 (m) 0.500 0.080 底止水至下游面 侧止水间距 距离D2(m) Bzs(m) 0.212 1.300 闸门顶梁以上水 侧止水间距 柱高H（m） Bzs(m) 6.750 1.300 上游水深 上托力系数βt Hs(m) 1.000 8.000 无加重启门力 闭门力 FQ(KN) Fw(KN) 73.596 25.754
止水摩阻力 TZS(KN) 7.644
闸门自重 G(KN) 8.500 上托力 Pt(KN) 1.872 加重后启门力 FQ(KN) 91.596
选启闭机型号：QPQ－125KN卷扬式启闭机 计算公式 2 总水压力P=0.5*γ*[(2Hs－h)*h－Hx ]*Bzs 滑道摩阻力Tzd=f2*P 止水摩阻力Tzs=f3*Pzs 下吸力Ps=ps*D2*Bzs 上托力Pt=γ*βt*Hs*D1*Bzs 闭门力Fw＝nT*(Tzd+Tzs)－nG*G+Pt nT=1.2,nG=0.9 启门力FQ＝nT*(Tzd+Tzs)+Px+nG'*G+Gj+Ws nT=1.2,nG'=1.1
**水库输水涵管闸门启闭力计算 水库水位14.0m，涵管内水位6.0m 50 侧止水间距 Bzs(m) 1.300 滑道摩阻力 TZd(KN) 上游水深 Hs(m) 8.000 下游水深 Hx(m) 0.000 总水压力 P(KN) 124.215
单边侧止水受压 侧止水平均压强 2 长度(m) PZS(KN/m ) 1.300 73.500 平均下吸强度 下吸力 ps(KN/m2) Ps(KN) 20.000 5.512 闸门顶受压宽度 闸门顶水柱重 B（m） Ws（KN） 0.310 27.203 底止水到上游面 侧止水间距 距离D1(m) Bzs(m) 0.018 1.300 计算需加重块重 实际加重块重 Gj(KN) Gj(KN) 17.254 18.000