bq露顶式平面钢闸门设计
露顶式平面钢闸门设计答案
组合截面形心到槽钢中心线的距离： 516×8×74
e= 5978 =51 mm
mm2
跨中组合截面的惯性矩及截面模量为： Ι次中=5637000+1851×512+516×8×
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计算列表如下 ：
梁号 1(顶梁) 2
梁轴线水 梁间距
压强度 p （KN/m
(m) 1.50
a上 a下 q=p
2
a上 a下
（m）
2
(mm)
2.7(m6 )
2） 14.70
0.96
1.230 18.08
备注：
顶梁荷载按下图下式计算
1.30 14.7 1.30
R1=
2
3
1.50
=2.76KN/m2
6
=77625 mm3
考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选 槽钢 14a 由附表查得：A=1851 mm2 ；
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WX =80500 mm2 ； I X =5637000 mm4 ； b1 =58 mm; d=6 mm
面板参加次梁翼缘工作的有效宽度按下式计算，然后取最小值。
B≤ b1 +60t=58+60×8=538 mm
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 L 8.6
根据闸门的高垮比H =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
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H5 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=3 =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
钢结构设计(平板钢闸门)
漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽：10m设计龙头：5.8m结构资料：3号钢（Q235）焊条：E43型止水橡皮：侧止水为P型橡皮，底止水为条形橡皮行走支承：采用双滚轮式，采用压合胶木定轮轴套，滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级：C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：不考虑风浪所产生的水位超高，H=5.8m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门的计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m，其中，d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。
2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
3、主梁的布置由于L>1.5H，所以采用双主梁式。
为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m，并要求下悬臂a≥0.12H，且a≥0.4m，同时满足于上悬臂c≤0.45H，且a≤3.6m，今取a=0.7m≈0.12H=0.696m；主梁间距：2b=2（y'-a）=2×（1.93-0.7）=2.46m；则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m，且c<3.6m，满足要求；闸门的主要尺寸如图所示.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小孔并被横隔板所支承，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸见图2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，决定布置三道横隔板，其间距为10.4/4=2.6m，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杠式桁架。
6、边梁采用双复板式，行走支承采用双滚轮式；滚轮安装于边梁双腹板中间，为减小滚动摩擦力，采用压合胶木定轮轴套；滚轮采用国家定型产品。
露顶式平面钢闸门课程设计-《钢结构》 (1)
露顶式平面钢闸门课程设计-《钢结构》 (1)一、课题背景及意义随着建筑都市化的深入发展，涉及到门类型的多样化，钢闸门也在这一过程中有了很大的发展。
配套安装了顶式平面钢闸门，可以清楚地观察到它的优点，从而更好地满足建筑和工程工程的要求，在维护人们的安全作用以及节约能源的作用上起到了重要的作用，而顶式平面钢闸门是坚固耐用的一类门。
因此，本课题将深入分析顶式平面钢闸门的结构特点，为专业人员和未来相关领域进行开展学习、研究和应用打下基础，将为安全提供更好的性能及更高的使用效率而努力。
二、目的和任务1.熟悉钢结构的知识，并详细了解钢结构及其技术特征。
2.了解顶式平面钢闸门，掌握其设计、制作材料、结构及施工要求；3.分析顶式平面钢闸门的优点和特点，提出相应的设计方案；4.优化顶式平面钢闸门的结构设计，考虑其使用效果和安全性。
三、基础理论及资料准备1.本课题需准备《钢结构》、《钢结构及铝合金结构》、《钢结构设计手册》以及相关的标准规范。
2.从专业角度准备涉及的基础理论及制作要求，对顶式平面钢闸门进行实际应用。
3.参考相关文档，进行原理理论分析，结合现实情况，找出可行的设计方案。
四、技术应用1.根据所采用的钢结构规范分析这种类型钢闸门的结构设计，并参考结构规范中关于钢结构设计的基本要求，对顶式平面钢闸门的制作采用合理的合金规范。
2.结合材料的性能，考虑现有的情况，分析门的框架结构，以满足材料、结构和维护性能的要求；4.在安装完成后，测试闸门的控制功能，检查设计的是否符合标准，以及闸门开闭是否正常，一定要严格把握，及时处理出现的问题。
五、总结通过本课程的学习，系统学习和了解了钢结构的基本知识及其特性，以及顶式平面钢闸门的设计、制作材料、结构及施工要求。
在掌握知识基础上，并结合实际，本课题利用一系列技术工具，通过分析顶式平面钢闸门的特点和优点，制定有效的实施方案，形成了运用钢结构实现顶式平面钢闸门设计和制作的思路。
水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书
水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净:10.00m；设计水头：6.00m；结构材料：Q235焊条：E43；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MCS-2;混凝土强度等级:C20二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定（例图7-1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度=6+0.2=6.2m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.40m。
例图7-1 闸门主要尺寸图（单位：mm）2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度,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,决定采用双主梁.为了使两个主梁在设计水位时所受到的水压力相等,两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线H/3=2.0m例图7—1)，并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m、上悬臂c≤0.45H，今取a=0.7m≈0.12H=0.72m主梁间距：2b=2(-a)=2×1.3=2.6m则 c=H-2b-a=6-2.6-0.7=2.7m=0.45H(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承。
水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁格的布置具体尺寸见例图7-2。
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3道横隔板，其间距为2.6m，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向连接系，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。
边梁采用单复试，行走支承采用滚轮支承。
例图7-2 梁格布置尺寸图（单位;mm）三、面板设计根据SL74-1995《水利水电工程钢闸门设计规范》修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁界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。
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 m③上游水位： m④下游水位： m⑤闸底高程： 0 m⑥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。
钢结构设计(平板钢闸门)
漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽：10m设计龙头：5.8m结构资料：3号钢（Q235）焊条：E43型止水橡皮：侧止水为P型橡皮，底止水为条形橡皮行走支承：采用双滚轮式，采用压合胶木定轮轴套，滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级：C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：不考虑风浪所产生的水位超高，H=5.8m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门的计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m，其中，d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。
2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
3、主梁的布置由于L>1.5H，所以采用双主梁式。
为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m，并要求下悬臂a≥0.12H，且a≥0.4m，同时满足于上悬臂c≤0.45H，且a≤3.6m，今取a=0.7m≈0.12H=0.696m；主梁间距：2b=2（y'-a）=2×（1.93-0.7）=2.46m；则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m，且c<3.6m，满足要求；闸门的主要尺寸如图所示.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小孔并被横隔板所支承，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸见图2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，决定布置三道横隔板，其间距为10.4/4=2.6m，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杠式桁架。
6、边梁采用双复板式，行走支承采用双滚轮式；滚轮安装于边梁双腹板中间，为减小滚动摩擦力，采用压合胶木定轮轴套；滚轮采用国家定型产品。
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、设计资料⑴闸门型式：露顶式平面钢闸门⑵孔口净宽：8.0 m⑶设计水头：7.0m⑷结构材料：Q235A F⑸焊条：焊条采用E43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MCS 2⑼混泥土强度等级：C20(11)规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL 74-1995)图8-1 ¥価钢阿门门叶结构立体示意图、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 m⑵ 闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距L D=8.0 m⑶ 闸门计算跨度L=L 0+2d=8+2 X 0.3=8.6 m2. 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L 8.6根据闸门的高垮比 ==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H 5.2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 臂a >0.12H 和a > 0.4 m ,上悬臂c < 0.45H 和c v 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 a >30 °)，先取 a=0.12H=0.6 m ，则主梁间距:2b=2(y-a)=2 X (1.67-0.6)=2.14m4. 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8.6结间距为L 盲吃15 mH 5y=- =3 =1.67 m ，并要求下悬3 3 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I \、、顶梁"n主梁\/X / / ,“ \ /主孤ZVI导-1215021500I&UO丄;3Ln-(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 肢角钢的斜杆。
露顶式平面钢闸门设计钢结构
课程设计报告( 2010-- 2011年度第一学期)名称：钢结构课程设计院系：可再生能源学院班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：2010年12月水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净:22.00m；设计水头：16.8m；结构材料：Q235-A.F；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用滚轮支承二、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为0.2m，故闸门高度=16.8+0.2=17m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=22m；闸门计算跨度：L=L0+2d=22+2×0.2=22.40m。
(单位：m)2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门应用实腹式组合梁。
3.主梁的布置因为L=22.40＜1.5H=1.5×16.8=205.2所以是选取7跟主梁。
根据公式计算每一根主梁距水面的距离，K及第K跟主梁，得：y1=4.23m; y2=7.74m; y3=10.02; y4=11.87m; y5=13.46m; y6=14.88m; y7=16.18m 具体布置见下图：(单位：m)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，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁格的布置具体尺寸见下页图。
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10道横隔板，其间距为2m ，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向连接系，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。
边梁采用单复试，行走支承采用滚轮支承。
三、面板设计根据SL1974-1995《水利水电工程钢闸门设计规范》修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁界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。
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bq露顶式平面钢闸门设计目录露顶式平面钢闸门设计 (1)一、设计资料1二、闸门结构的形式及布置 (2)三、面板设计 (4)四、水平次梁、顶梁和底梁的设计 (6)五、主梁设计 (11)六、横隔板设计 (18)七、纵向连接系设计 (20)八、边梁设计 (22)九、行走支承设计 (24)十、胶木滑块轨道设计（图13） (25)十一、闸门启闭力和吊座计算 (26)十二、设计经验总结与不足 (30)十三、致谢 (31)十四、参考文献 (32)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：10.00m；设计水头：6.80m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P形橡皮,底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；启闭方法：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》（SL 74--1995）。
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m 2.0，故闸门高度=6.8+0.2=7.0（m ）； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：m L 101= 3）闸门的计算跨度：)(4.102.021020m d L L =⨯+=+=；图1 闸门的主要尺寸图（单位：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合力的作用线)(0.33/m H y ==(图1) 并要求下悬臂H a 12.0≥和m a 4.0≥、上悬臂 H c 45.0≤,今取)(8.012.06.0m H a =≈=主梁间距)(0.35.12)(22m a y b =⨯=-=则H m a b H c 45.0)(38.038.62<=--=--=（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（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3道横隔板，其间距为 2.60 m，横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，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。
边梁采用单腹式，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）及2006修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主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）估算面板厚度。
假定梁格布置尺寸 (图2) 所示。
面板厚度按[]σa kpat 9.0=计算当b/a ≤ 3 时，a = 1.5 ，kp a kpat 068.01605.19.0=⨯⨯=当b/a > 3 时，a = 1.4 ，则kp a kpa t 07.01604.19.0_________=⨯⨯= 现列表1进行计算。
表1 面 板 厚 度 的 估 算注 1)2、区格I 、VI 中的系数k 由三边固定一边简支板查得。
根据表1计算，选用面板厚度t=10mm 。
（2）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向拉力P 按式σt P 07.0=max 计算，则σt P 07.0=max =(1121601007.0=⨯⨯N/mm ） 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为)/(190161700000025.276756056700020mm N I VS T =⨯⨯⨯⨯==由[])7.0/(22ωτf f T P h +≥计算面板与主梁连接的焊缝厚度为[]()()()mm T P h ff 0.31157.0/1901127.0/2222=⨯+=+=ωτ面板与梁格连接焊缝取其最小厚度mm h f 6=。
四、水平次梁、顶梁和底梁的设计表2 水平次梁、顶梁和底梁均布荷载的计算（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，作用在它们上面的水平压力可按式2下上a a p q +=计算。
列表2计算后得∑=m kN q/6.219根据 表2计算，水平次梁计算荷载取46.51kN/m,水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.6m （图3）。
水平次梁弯曲时的边跨中弯矩为()m kN ql M •=⨯⨯==21.246.251.46077.0077.022次中支座B 处的弯矩为()m kN ql M B •=⨯⨯==64.336.251.46107.0107.022次ABCDEM M 次中次支Aq =30.69K N /m图3 水平次梁计算简图和弯矩图（2）截面选择。
[]()362102501601064.33mm M W =⨯==σ考虑到利用面板作为次梁截面的一部分，初选 [20a 由附表6.3查得：23184mm A = ；3217600mm W x =；423940000mm I x =；mm b 77=;mm d 7=。
面板参加次梁工作有效宽度分别按式c b B t 2+≤及式b B 1ξ=或b B 2ξ=（其中()2/21b b b +=）计算，然后取其其中较小值。
()mm t b B 677106077601=⨯+=+≤b B 1ξ=（对胯间正弯矩段）b B 2ξ=（对支座负弯矩段）按5号梁计算，设梁间距mm b b b 932)915948(2)(21=+=+=。
确定式b B 1ξ=或b B 2ξ=中面板的有效宽度系数ξ时，需要知道梁弯矩零点之间的距离0l 与梁间距b 比值。
对于第一跨中正弯矩段取()mm l l 208026008.08.00=⨯==。
对于支座负弯矩段取()mm l l 104026004.04.00=⨯== 。
表3 面 板 有 效 宽 度 系 数 1ξ和 2ξ根据b l /0查表3，得对于232.2932/2080/0==b l ，得74.01=ξ，则()mm b B 69093274.01=⨯==ξ; 对于116.1932/1040/0==b l ，得328.01=ξ，则()mm b B 306932328.01=⨯==ξ。
对第一跨中选用mm B 488=，则水平次梁组合截面面积(图4) 为()29954106773184mm A =⨯+=组合截面形心到槽钢中心线的距离为()mm e 78995411510677=⨯⨯=跨中组合截面的惯性矩及截面模量为()422次中49866966391067778256923940000mm I =⨯⨯+⨯+=()2min 26955118549866966mm W ==对支座段选用mm B 405=，则组合截面面积为()26244103063184mm A =⨯+=图4 面板参加水平次梁工作后的组合截面组合截面形心到槽钢中心线的距离为()mm e 56624411510306=⨯⨯=支座处组合截面的惯性矩及截面模量为()422次45311284611030656318423940000mm I B =⨯⨯+⨯+=()2min 27296016645311284mm W ==（3）水平次梁的强度验算。
由支座B （图3）处弯矩最大，而截面模量最小，故只需验算支座B 处的截面的抗弯强度，即()[]226min 次次/160/2.1232729601064.33mm N mm N W M B =<=⨯==σσ 说明水平次梁选用 [20a 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，最大挠度发生在边跨，由于水平次梁在B 支座处截面的弯矩已经求得m kN M B •=64.33次，则边跨挠度可近似地计算为次次次EI l M EI ql l B 1638452-=υ()498669661006.216106.21064.33498669661006.2384106.251.465536533⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 004.0250100127.0==⎥⎦⎤⎢⎣⎡≤=l υ故水平次梁选用 [20a 满足强度和刚度要求。
（5）顶梁和底梁。
顶梁所受的荷载较小，但考虑水面漂浮物的撞击等影响，必须加强顶梁的刚度，所以也采用 [20a 。
底梁也采用 [20a 。
五、主梁设计（1）设计资料。
1）主梁跨度（图5）；净跨（孔口宽度）()m L 100= ，计算跨度 m L 4.10=,荷载跨度m L 101= ；0.20图5 平面钢闸门的主梁位置和计算简图2）主梁荷载：m kN q /3.113= ； 3）横向隔板间距：2.6m ； 4）主梁容许挠度[]600/L =υ。
（2）主梁设计。
主梁设计包括：○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。
1）截面选择。
○1弯矩与剪力。
弯矩与剪力计算如下()m kN M •=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=153041024.102103.113max ()kN qL V 5670.103.1132121max =⨯⨯==○2需要的截面模量。
已知Q235 钢的容许应力 []2/160mm N =σ ，考虑钢闸门自重引起的附加应力作用，取容许应力为[]2/1441609.0mm N =⨯=σ ，则需要的截面模量为[]()3max 106251.01441001530cm M W =⨯⨯==σ ○3腹板高度选择。
按刚度要求的最小高梁（变截面梁）为 [][]()()cm L E L h 3.96600/11006.2104.101014423.096.0/23.096.0722min =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=υσ经济梁高 ()cm Wh ec 126106251.31.35/25/2=⨯==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ec h 小，但不小于min h 。
现选用腹板高度cm h 1000= 。
○4腹板厚度选择。
按经验公式计算：cm h t 91.011/10011/===ϖ ，选用cm t 0.1=ϖ。
○5翼缘截面选择。
每个翼缘需要截面为 ()20019061000.1100106256cm h t h w A =⨯-=-=ϖ 下翼缘选用cm t 0.21=（符合钢板规格）需要cm t A b 250.2/50/111===，选用cm b 341=(在cm hh 20~405~5.2= 之间）。