水工钢结构平面钢闸门设计计算书

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钢闸门计算书

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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。

8X4.5米钢闸门计算书(2012.8.7) 3

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水库溢洪道金属结构设计计算书1.1溢洪闸钢闸门设计1.1.1溢洪闸钢闸门设计1、基本资料单向止水平面定轮露顶式钢闸门,孔口尺寸(宽×高)8×4.5m,双吊点,3孔,闸底板高程54.47m,设计水位4.1m。

校核水位4.5m。

闸门动水启闭。

2、主要构件采用材料及容许值(1)主要构件采用材料闸门选用Q235-B钢,埋件选用QU钢。

轮轴:45号优质钢。

轴承:自润滑轴承。

橡胶止水。

(2)材料容许应力1)钢材:按《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)4.2条规定执行。

容许应力根据表4.2.1-1的尺寸分组按表4.2.1-2采用,连接材料的容许应力按表4.2.1-3、表4.2.1-4采用,大、中型工程的工作闸门及重要的事故闸门表4.2.1-2至表4.2.1-4的数值乘以0.9-0.95的系数。

钢材的容许应力:抗拉、压、弯[σ]=160N/㎜²×0.9=144N/㎜²抗剪[τ]=95N/㎜²×0.9=85.5 N/㎜²局部承压[σcd]=240 N/㎜²×0.9=216 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=120 N/㎜²×0.9=108 N/㎜²2)焊缝焊条采用E43××型焊缝的容许应力抗压[σh c]=160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²抗拉(自动焊)[σh l]= 160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²(半自动焊或手工焊)精确方法检查:[σh l] = 160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²普通方法检查:[σh l] =135N/㎜²×0.9=121.5 N/㎜²抗剪[τh]=95N/㎜²×0.9=85.5 N/㎜²贴角焊缝抗拉、压、剪[σh l]=115 N/㎜²×0.9=103.5 N/㎜²3)普通螺栓连接的容许应力精制螺栓:Q235碳素结构钢抗拉[σl l]=125 N/㎜²×0.9=112.5 N/㎜²(1类孔)抗剪[τl]=130N/㎜²×0.9=117 N/㎜²(1类孔)承压[σl c]=290 N/㎜²×0.9=261 N/㎜²粗制螺栓:Q235碳素结构钢抗拉[σl l]= 125 N/㎜²×0.9=112.5 N/㎜²抗剪[τl]=85N/㎜²×0.9=76.5 N/㎜²承压[σl c]=190 N/㎜²×0.9=171 N/㎜²4)机械零件的容许应力抗拉、压、弯[σ]=1000 N/㎜²抗剪[τ]=65 N/㎜²局部承压[σcd]=150 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=80 N/㎜²孔壁抗拉[σl]=100 N/㎜²5)铸件选用ZG310-570,其容许应力(《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)表4.2.2):抗拉、压、弯[σ]=140 N/㎜²抗剪[τ]=105 N/㎜²局部承压[σcd]=200 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=110 N/㎜²孔壁抗拉[σl]=155 N/㎜²6)混凝土采用C30,其容许的承压应力(二期混凝土)为(《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)表4.2.5)规定:[σh]=11 N/㎜²。

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

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MCS—2。

砼强度等级:C20。

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。

荷载跨度(H1):3.66m。

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<h。

所以闸门采用4根主梁。

本闸门属中等跨度,为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。

2.主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,孔口尺寸较小,门顶与门底的水压强度差值相对较小。

所以,主梁的位置按等间距来布置。

设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。

3.梁格的布置及形式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。

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示三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ—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kpt=aa[]9.0当b/a ≤3时,a=1.65,则t=a16065.19.0⨯⨯kp=0.065kp a当b/a >3时,a=1.55,则t=a 16055.19.0⨯⨯kp=0.067现列表1计算如下: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σmax=[σ]=160N/mm 2,则p=0.07х14х160=156.8.2N/mm ,面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力:T =02I VS =,/39837767700002272141000107903mm N =⨯⨯⨯⨯⨯ 面板与主梁连接的焊缝厚度:mm T P h w t f 51137.0/398][7.0/22=⨯=⨯+=τ, 面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度mm h f 6=。

8X4.5米钢闸门计算书(2012.8.7)3

8X4.5米钢闸门计算书(2012.8.7)3

8X4.5米钢闸门计算书(2012.8.7)3水库溢洪道金属结构设计计算书1.1溢洪闸钢闸门设计1.1.1溢洪闸钢闸门设计1、基本资料单向止水平面定轮露顶式钢闸门,孔口尺寸(宽×高)8×4.5m,双吊点,3孔,闸底板高程54.47m,设计水位4.1m。

校核水位4.5m。

闸门动水启闭。

2、主要构件采用材料及容许值(1)主要构件采用材料闸门选用Q235-B钢,埋件选用QU钢。

轮轴:45号优质钢。

轴承:自润滑轴承。

橡胶止水。

(2)材料容许应力1)钢材:按《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)4.2条规定执行。

容许应力根据表4.2.1-1的尺寸分组按表4.2.1-2采用,连接材料的容许应力按表4.2.1-3、表4.2.1-4采用,大、中型工程的工作闸门及重要的事故闸门表4.2.1-2至表4.2.1-4的数值乘以0.9-0.95的系数。

钢材的容许应力:抗拉、压、弯[σ]=160N/㎜2×0.9=144N/㎜2抗剪[τ]=95N/㎜2×0.9=85.5 N/㎜2局部承压[σcd]=240 N/㎜2×0.9=216 N/㎜2局部紧接承压应力[σcj]=120 N/㎜2×0.9=108 N/㎜22)焊缝焊条采用E43××型焊缝的容许应力抗压[σh c]=160 N/㎜2×0.9=144 N/㎜2抗拉(自动焊)[σh l]= 160 N/㎜2×0.9=144 N/㎜2(半自动焊或手工焊)精确方法检查:[σh l] = 160 N/㎜2×0.9=144 N/㎜2普通方法检查:[σh l]=135N/㎜2×0.9=121.5 N/㎜2抗剪[τh]=95N/㎜2×0.9=85.5 N/㎜2贴角焊缝抗拉、压、剪[σh l]=115 N/㎜2×0.9=103.5 N/㎜23)普通螺栓连接的容许应力精制螺栓:Q235碳素结构钢抗拉[σl l]=125 N/㎜2×0.9=112.5 N/㎜2(1类孔)抗剪[τl]=130N/㎜2×0.9=117 N/㎜2(1类孔)承压[σl c]=290 N/㎜2×0.9=261 N/㎜2粗制螺栓:Q235碳素结构钢抗拉[σl l]= 125 N/㎜2×0.9=112.5 N/㎜2抗剪[τl]=85N/㎜2×0.9=76.5 N/㎜2承压[σl c]=190 N/㎜2×0.9=171 N/㎜24)机械零件的容许应力抗拉、压、弯[σ]=1000 N/㎜2抗剪[τ]=65 N/㎜2局部承压[σcd]=150 N/㎜2局部紧接承压应力[σcj]=80 N/㎜2孔壁抗拉[σl]=100 N/㎜25)铸件选用ZG310-570,其容许应力(《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)表4.2.2):抗拉、压、弯[σ]=140 N/㎜2 抗剪[τ]=105 N/㎜2局部承压[σcd]=200 N/㎜2局部紧接承压应力[σcj]=110 N/㎜2孔壁抗拉[σl]=155 N/㎜26)混凝土采用C30,其容许的承压应力(二期混凝土)为(《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)表4.2.5)规定:[σh]=11 N/㎜2。

水工钢结构课程设计任务书(平面钢闸门)

水工钢结构课程设计任务书(平面钢闸门)

水工钢结构课程设计任务书(平面钢闸门设计)班级:农业水利工程12-1、2一、设计任务为某水库溢洪道设计平面钢闸门一面,作为主要工作闸门。

二、设计资料1、 孔口净宽:12米。

2、 计算水头:6米。

3、 材料:门叶结构 Q235,侧止水用P -60A 型橡皮,底止水用I110—16条型橡皮,焊条 E43型,砼等级C20,采用普通螺栓。

4、参考资料:《水工钢结构》范崇仁主编,《水利水电工程钢闸门设计规范》。

三、设计要求1、 编写设计书,参照“设计计算参考提纲”的内容,对原则问题应有简略的论证并附必要的简图。

用A4打印,用铅笔绘制简图。

2、 手工绘制施工图,图幅为A2图2张(或A3图4张)。

图中包括:门叶结构总图、侧视图、俯视图、必要的大样图,闸槽尺寸及埋固构件。

比例根据布图需要自定。

3、 作出闸门的材料表附在设计图上。

四、设计参考提纲1、 根据闸门工作条件,初步拟出闸门的构造形式及其总体布置⑴ 选择闸门的基本尺寸门高:6+0.3(门的超高,高出孔口净高)=6.3m。

门宽:为了布置侧止水和行走支承闸门宽度等于孔口净宽+2×0.3m。

⑵ 选择梁格布置方案主梁根数和布置,为简化设计和制造方便,又能保持闸门的整体刚度。

对与跨度远大于门高平面闸门,宜采用双主梁的复式梁格。

主梁位置按等水压力的原则布置,上下主梁应放置在离水压合力作用线相等的位置,并要求门的下悬臂≥0.12门高,上悬臂≤0.45门高。

水平次梁的间距,根据水压力的变化,应布置上疏下密,使各区格的面板厚度大致相同。

次梁可采用槽钢(包括顶梁和底梁)。

底梁不到底,布置底止水。

设置横隔板三道,等间距。

边梁采用单腹式。

⑶ 梁格采用齐平连接水平次梁穿过横隔板成连续梁。

纵向联结系,两主梁的下翼缘设斜杆,形成纵向桁架。

将所选择的梁格布置方式、行走支承的位置绘出简图。

2、 面板设计根据梁格布置,进行面板设计。

列表估算面板厚度,结合构造要求选择面板厚度。

对底梁下的面板悬出段,应按悬臂板进行验算。

水工钢闸门结构设计(详细计算过程)

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=6.0m3.闸门计算跨度:L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m6.3.2.2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:229.8344.1/22gh P kN mρ⨯===图6.1 闸门静水总压力计算简图P6.3.2.3 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。

水工钢闸门结构设计(详细计算过程)

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=6.0m3.闸门计算跨度:L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m6.3.2.2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:229.8344.1/22gh P kN mρ⨯===图6.1 闸门静水总压力计算简图P6.3.2.3 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。

钢闸门计算书

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本涵闸孔口尺寸3×3m ,计1孔。

采用平面钢闸门,门高3.3m,Q235实腹式多主梁焊接结构,焊条E4303,悬臂式主滚轮支承。

主滚轮材料ZG310-570,主轴材料45号钢,轴衬材料ZQAl9-4铸铝青铜,侧向采用MC油尼龙侧滑块,止水采用P型及条形橡皮止水。

采用QL-100KN手电两用螺杆式启闭机启闭,计1台。

本工程闸门按远景行洪水位组合计算。

水位组合:位置项目上游下游孔径计算 2.67 2.54稳定(设计) 2.20 7.42(近期)稳定(校核) 2.20 9.37(远景)消能 2.67 1.67启闭门最大水位差按近期水位组合计算。

2、面板计算闸门所受总水压力P=733.4KN。

面板计算厚度δ=11.4mm,考虑面板腐蚀等因素,取δ=12mm。

3、主梁计算主梁计算线载q=118.5kN/m,L0=3.3m,L=3.1m,Mmax=160.8KN.m,Qmax=183.7KN。

断面-10×372,-16×160,面板作用有效宽度B取650mm。

Wmin=1302773mm3Smax=1009111mm3应力σmax=123.5N/mm2<[σ]=160N/mm2τmax=52.1N/mm2<[τ]=95N/mm2挠度 fmax=2.54mmfmax/L0=1/1299.2<[f/L]=1/7504、主滚轮设计计算最大轮压P=183.4kN(下滚轮),主轮半径R=265mm,轮缘宽度b=100mm,轴套为ZQAl9-4铸铝青铜。

主轮计算:ZG310-570屈服点σs =310N/mm2轨道Q235钢屈服点σs =235N/mm2,取Q235钢σs值。

σmax=0.418[1.1×P×E/(b×R)]0.5=523.5N/mm2<3.0σs =705N/mm2,满足要求。

轮轴计算:材料45号钢,轮轴直径取d=150mm。

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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<h。

所以闸门采用4根主梁。

本闸门属中等跨度,为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。

2. 主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,孔口尺寸较小,门顶与门底的水压强度差值相对较小。

所以,主梁的位置按等间距来布置。

设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。

3. 梁格的布置及形式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。

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:3VS 790 101000 14 272T = =—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=akp =0.065 a% kp0.9 1.65 160当 b/a >3 时,a=1.55,则 t=akp 0.9 1.55 160=0.067 a., kp 398N / mm,刀二 1727.61kN/m根据上表计算,水平次梁计算荷载取216.53kN/m ,水平次梁为4跨连续梁,跨度为0.90m ,水平次梁弯曲时的边跨弯距为:M 次中=0.077ql 2=0.077 x 216.53 x 0.9752=15.85kN?m 支座B 处的负弯距:M 次B = 0.107ql 2=0.107 x 216.53 x 0.9752=22.0248kN?n2. 截面选择6XA/ M 22.0248 10W=—[] 160考虑利用面板作为次梁截面的一部分,初选[18b,由附录三表四查得:234A=2929mm W x =152200mm I x =13699000mm b 仁70mm ; d=9mm 。

面板参加次梁工作的有效宽度分别按式 6—11及式6—12计算,然后取其中较小值式:6—11 B < b1+60t=70+60X 14=910mm ;式:6—12 B= Z 1b (对跨间正弯距段)B=Z 2b (对支座负弯距段)。

对于支座负弯距段10=0.41 = 0.4 X 975= 390mm 。

137655 mm梁间距b=b ^^2900 9002900mm 。

对于第一跨中正弯距段10=0.8 l= 0.8 X 975=780mm ;对于 10/b = 390/900 = 0.430 得 Z 2= 0.16,得 B=Z2b = 0.16 X 900= 144mm ,对第一跨中选用B = 360mm 则水平次梁组合截面面积(例 图4):A=2929+360X 14=6961mm;组合截面形心到槽钢中心线得距离: 360 14 98 《 e= =65mm ; 8689跨中组合截面的惯性距及截面模量为:I 次中=13699000+2929X 652+360X 14X 352= 29662171mmW Zin = 33130025203165.6mm 2155对支座段选用 B = 144mm 则组合截面面积:A=2929+144K 14=4592mrn 组合截面形心到槽钢中心线得距离:e=118.8 14 98=35mm4592.2支座初组合截面的惯性距及截面模量为:I 次B = 13699000+2929X 432+144X 14X 352 = 23680365.8mr n“ 23680365.8 2 Wn = 189442.9mm1253.水平次梁的强度验算由于支座B 处(例图3)处弯距最大,而截面模量较小,故只需验算支座B 处截面的抗弯强度,即622.0248 10116/ 2 [ ] 160“ /2 (7次=116.24N / mm [ ] 160N / mm ,189442.9说明水平次梁选用[18b 满足要求。

轧成梁的剪应力一般很小,可不必验算。

4. 水平次梁的挠度验算受均布荷载的等跨连续梁,最大挠度发生在便跨,由于水平次梁在 B 支座处截面的弯距已经求得M 次B=22.0248kN?m,则边跨挠度可近似地按下式计算:5 216.53 [975]3 22.0248 106 975384 2.06 1029662171 16 2.06 1029662171=0.0002 < [W] 丄 0.004l 250故水平次梁选用[18b 满足强度和刚度要求 五、主梁设计(一)设计资料O (n _n )O43根据l o /b 查表6— 1::L8b对于 10/b = 780/900 = 0.867 得Z 1 = 0.40,得 B=Zib = 0.40 X 900= 360mm ,1)主梁跨度:净跨(孔口净宽)l0 = 3.5m ;计算跨度l = 3.9m ;荷载跨度l1 = 3.66m46^34)/4 431.9kN 3)横向隔板间距:0.975m 。

2h min 0.208E^ 瓷6 1051/750(5) 翼缘截面选择:每个翼缘需要截面为积可利用面板,故只需设置较小的翼缘板同面板相连,选用 11 = 2.0cm , b 1 = 16cm,面板兼作主梁上翼缘的有效高度为 B = b+60t = 16+60X 1.4 = 100cm 。

上翼缘截面面积 A=18X 2.0+100 X 1.4=172cm 2 。

(6) 弯应力强度验算— 377677 11869.17cm 3,y 1 31.822)主梁荷载:qP^= (9.8 50 岂 9.8 46.34424)主梁容许挠度:(二)主梁设计1.截面选择(1)[W]=L/750 o弯距:弯距和剪力431.9 3.66 39Mmax弯距与剪力计算如下:3.66、 )818kN4剪力: V max 431.9 3.662790kN需要的截面抵抗距 取容许应力[(7 ]= 0.9已知A3钢的容许应力[7 ]=160N/mm2,考虑钢闸门自重引起附加应力的影响, 160 144N/mm 2,则需要的截面抵抗矩为;6[^^]=Mmax818 10[]14435681cm。

(3)腹板高度选择经济梁高:h ec 3.1W 2/5ec按刚度要求的最小梁高(变截面梁)为: 3.1 (5681.833)2/598.43cm 。

2153910342.5cm,由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加, 现选用腹板厚度h °= 90cm o(4)腹板厚度选择 t w . h/11. 90/11 0.86cm,选用 t w = 1.0cm o故主梁高度宜选得比h ec 为小,但不小于h min oF 翼缘选用t — 2.0cm (符合钢板规格),需要b中58 29cm ,取B 二3臥上翼缘的部分截面截面形心距:yAy A 9926831.82cm,312 截面惯性距:It wh12Ay 231.0 90335010 377677 cm 4,12截面抵抗距:上翼缘顶边W maxF 翼缘底边 W min— 3776776568cm 3,y 257.5弯应力:M max 818 100 12.45kN /cm 2 0.9 16 14.4kN /cm 2,安全W min6568表3(7) 因主梁上翼缘直接同面板相连,可不必验算整体稳定性,因梁高大于按高度要求 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,为减小门槽宽度与支承边梁高度(节约钢材) ,有必要将主梁承端腹板高度减小 为h 0 O.6h o 54cm 。

考虑到主梁端部腹板及翼缘相焊接,故可按工字截面梁验算应力剪力强度。

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。

V max = 790kN 。

l °=13122cm,上翼缘对中和轴的面积距: S=32.0 X 25.5+140 X 27.2=4624cn {, 下翼缘对中和轴的面积距: S=60X 56.5 = 3390cm<S,角焊缝最小,h f 15、t 1.5、20 6.7mm全梁的上下翼缘焊缝都采用 h f 二8mm 。

4. 加筋肋验算尺寸表4所示:表4VmaxSI O tw10kN / cm 2 []9.5kN/cm 2,因误差未超过10%,安全790 658413122 1.0 需要h fVS 1.41。

[ w f]790 46241.4 13122 11.30.511cm,因u " 80,不需设置横向加劲肋。

闸门上已布置横向隔板可兼作横加劲肋'其间距a=0.975m 。

腹板区格划分见图2。

5. 取面板区格川验算其长边点的折算应力 a=450-80-90=280mm,面板区格川的长边中点的主梁弯距和弯应力 该区格长边中点的折算应力=.1102 (33 58)2 110(33 58) 100.8N / mm 2 [ ] 1.65 160 264N/mm 2故面板厚度选用14mm 满足强度要求。

六、横隔板设计1.荷载和内力计算如图所示水平次梁为4跨均布连续 它所受的最大剪力,由规范表查知:作用 上由水平荷载传递的集中荷载:R (0.607 0.536)q 次I .1.143 216.53 0.975 241kN; 取 q = q 次2.横隔板和截面选择和强度验算腹板选用与主梁腹板同高,采用 800 X 10mm 上翼缘利用面板,下翼缘采用200mn X 800mm 的 扁钢,上翼缘可利用面板的宽度公式按式B =Z 1b 确定。

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