露顶式平面钢闸门设计答案
闸门重力计算

闸门行走支承系数Kz 材料系数Kc 孔口高度系数Kg闸门行走支承系数Kz材料系数Kc 孔口高度H(m)闸门工作性质系数K 1孔口高宽比修正系数K 2水头修正系数K 3闸门工作性质系数K 1孔口高宽比修正系数K 2水头修正系数K 3④露顶式弧形钢闸门Kg---孔口高度系数,当H<5m时,Kg=0.156;5m≤H≤8m时,Kg=0.13;③潜孔式平面滑动闸门G=0.022×K 1×K 2×K 3×A 1.34×Hs 0.63K 1---闸门工作性质系数,工作闸门,K 1=1.0;检修门与导流门,K 1=0.9;K 2---孔口高度比修正系数,当H/B≥2时,K 2=0.93;H/B<1时,K 2=1.1;其他情况,K 2=1.0;K 3---水头修正系数,当H S ≥60m时,K 3=(H S /A)0.25;H S <60m时,K 3=1.0;②潜孔式平面滚轮闸门G=0.073×K 1×K 2×K 3×A 0.93×H s 0.79Kc---材料系数,闸门材料为普通碳素结构钢时,Kc=1.0;为普通低合金结构钢时,Kc=0.8;Kz---闸门行走支承系数,对于滑动式支承,Kz=0.81;对于滚轮式支承,Kz=1.0;对于台车式支承1)钢闸门 ①露顶式平面钢闸门 ⅰ,5m≤H≤8m G=0.012×K z ×K c ×H 1.43×B 0.88ⅱ,H>8m G=0.012×K z ×K c ×H 1.65×B 1.85K 1---闸门工作性质系数,工作闸门,K 1=1.1;检修门与导流门,K 1=1.0;K 2---孔口高度比修正系数,当H/B≥2时,K 2=0.93;H/B<1时,K 2=1.1;其他情况,K 2=1.0;K 3---水头修正系数,当H S ≥70m时,K 3=(H S /A)0.25;H S <70m时,K 3=1.0;输入数据输入数据数据输入输入数据浙江水利水电专科学校水利工程系孔口高度H(m)孔口宽度B(m) 闸门重力G(10kN)孔口宽度B(m) 闸门重力G(10kN)式支承,Kz=1.3;;孔口面积A(m3)设计水头H s(m)闸门重力G(10kN)=1.0;孔口面积A(m3)设计水头H s(m)闸门重力G(10kN)=1.0;K c=0.8; 20m时,K b=1.0;。
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:7.0m⑷结构材料:Q235F 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-MCS⑼混泥土强度等级:C20⑾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=L 0+2d=8+2×0.3=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. 主梁的布置根据闸门的高垮比L H =8.65.2 =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 =53 =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=8.64=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。
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
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。
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。
闸门设计

一.设计资料闸门形式:引水道露顶式平面钢闸门;孔口净宽:10.00m;设计水头:7.00m;结构材料:平炉热轧碳素钢A3;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;混凝土标号:采用C25号混凝土;二.闸门详细设计过程主要包括:荷载计算、门叶结构设计、梁的连接设计、闸门的外部结构设计。
Ⅰ:荷载计算主要包括:静水压力、闸门自重、地震动水压力、计算荷载的确定。
1.静水压力:对于闸门高度,考虑风浪所引起的波动,门顶超高0.2 m,H=7+0.2=7.2 m ;下图(1)是静水压力计算图,由公式q=12γ H S 2Bg其中,H s-----水高,B-----孔口净宽,γ---水的容重,淡水取γ =1.0 g/cm3。
∴q=12γ H S 2Bg=12×1×72×10×9.8=2401 KN ; p=240.1 kN/m ;合力作用线至顶部的距离H C=23×H S=4.7 m图(1)静水压力计算图图(2)闸门主要尺寸图2.估算闸门自重根据经验公式:对于5m≤H≤8m时,G=K z×K C×K g×H1.43×B0.88其中,G-----闸门自重(kN)H------闸门高度(m)B------孔口宽度(m)K z----闸门行走支承系数,对于滚动支承,K z=1.0K c ----材料系数,普通碳素结构钢,K c =1.0 K g ----闸门高度系数,5m ≤H ≤8m ,K g =0.13 将以上数据带入得:G=K z ×K C ×K g ×H 1.43×B 0.88 =1.0×1.0×0.13×7.21.43×100.88=162.61 kN 即闸门的自重为162.61 kN. 3.地震动水压力水深为y 处的地震动水压力P 0̅=K h ×C Z ×f y ×γ0×H 0 设计地震烈度为7级,查表知:K h =0.2, 综合影响系数 C z =0.25 将数据带入公式得:P 0̅=K h ×C Z ×f y ×γ0×H 0=0.65×0.1×0.25×1×72×9.8=15.6 kN/m整个闸门所承受的地震动水压力为 P ̅=P 0̅×B =15.6×10=156 kN其作用点距离水面的距离为0.54H 0=0.54×7.0=3.78 m,其作用线到门底的距离为h z ,则h z =7-3.78=3.22 m.4.计算荷载的确定根据设计规范对于设计荷载的规定,对作用在闸门上的荷载作如下组合: 设计荷载: 静水压力+闸门自重校核荷载: 静水压力+闸门自重+地震动水压力钢闸门在做结构设计时不计自重,则设计荷载为:2401 kN ,其作用线到门底的距离为 h 设计=2.33 m 。
水工钢结构露顶式平面钢闸门设计计算书-水利水电工程钢结构课程设计

目录一、设计资料 (2)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 (5)五、主梁设计 (10)六、横隔板设计 (16)七、纵向连接系设计 (17)八、边梁设计 (18)九、行走支承设计 (20)十、滚轮轨道设计 (21)十一、闸门启闭力和吊耳计算 (22)十二、液压式启闭机 (23)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1、闸门形式:露顶式平面钢闸门;2、孔口尺寸(宽*高):18m*15m;3、上游水位:14.8m;4、下游水位:0.2m;5、闸底高程:0m;6、启闭方式:液压式启闭机;7、材料:钢结构:Q235-A.F;焊条:E43型;行走支承:滚轮支承;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9、规范:《水利水电工程闸门设计规范SL 1947-2005》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0.2m,故闸门高度=14.8+0.2=15m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=15m;闸门的计算跨度:L=L0+2×0.2=18+0.4=18.4m。
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.主梁的布置因为L=18.00<1.5H=1.5X15=22.5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=3.78m; y2=6.91m; y3=8.95; y4=10.60m; y5=12.02m; y6=13.29m;y7=14.45m 具体布置见下图: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。
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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。
6.边梁与行走支承采用单腹式边梁,行走支承采用双股式滚动行走支承。
三、面板设计1•估算面板厚度格区a(mm) b(mm) b/a(mm) k(mm) P(N/mm2)V^p t(mm) I 1500 2150 1.43 0.537 0.0076 0.064 6.53 n960 2150 2.24 0.491 0.020 0.099 6.46 出850 2150 2.53 0.500 0.028 0.118 6.82 IV 660 2150 3.26 0.500 0.036 0.134 6.19 V630 2150 3.41 0.500 0.042 0.145 6.39 屮60021503.580.7500.0480.1907.98注:区格I,W 中系数 k 按三边固定一边简支查表得 根据计算结果,选用面板厚度 t=8 mm 四、水平次梁、顶梁和底梁的设计1. 荷载与内力计算梁号梁轴线水 压强度p (KN/m 2梁间距 (m)a 上 a 下a 上 a 下q=p -------------2(m)备注:2(m )顶梁荷载按卜图卜 式计算1(顶梁)1.30 14.7 1.301.502.76R 1=2321.5014.700.96 1.230 18.08=2.76KN/m 23 (上主梁) 24.11 0.850.905 21.82432.440.755 24.490.665 38.910.64525.100.634根等假定梁格布置如图所示,面板厚度由公式kp 0.92,且 t max -t min < 2 mm当 b / a w 3 时,a =1.5,贝U t= aI kp'0.9 1.5 1600.068a kp当b/a > 3时,a =1.4 , 则t=akp'■ 0.9 1.4 1600.07a kp水平次梁和顶、底梁都是支承横隔板的连续梁,作用在上面的水压力按 q=p计算1720b 6452.667 得 ^=0.80,则 B= &b=0.80X 645=516 mm 由匕 8601.333 得富=0.380,贝U B= &b=0.380 X 645=245mmb 645对于第一跨中,选用B=516 mm ,则水平次梁的组合截面积:A=1851+516 X 8=5978mm 2组合截面形心到槽钢中心线的距离:516X 8X 74 5978=51 mm6 (下主梁) 45.08 0.600.615 27.727 (底梁)50.960.30015.29据表中结果,水平次梁计算荷载取最大值 25.10KN/m ;水平次梁为四跨连续梁l ;l I 跨度为2.15m 。
水平次梁计算结构简图及弯矩图如下:口 ’丄附—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 mm 2 ;24W X =80500 mm ; I X =5637000 mm ; b 1 =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 < b 1 +60t=58+60 X 8=538 mm段,零点之间的距离:1。
0.8l 0.8 2150 1720mm ,对于支座负弯矩段取:|0 0.4l0.4 2150 860mm ,根据 L o /b 查表 2— 1;2、截面选择12.42 1061603=77625 mm 3B= &b (对跨间正弯矩段); B=歩(对支座负弯矩段);按5号梁进行计算,设该梁平均间距(b1+b2) 2660+630 =2 =645 mm ,对于第一跨中正弯矩w lCWm■'fit水平次梁边跨中的正弯矩为: M 次中=0.077qL=0.077 X 25.10X 2.152=8.93 KN/m支座 B 处的负弯矩为:M 次 B =0.107ql=0.107 X 25.10X 2.152=12.42 KN/me=跨中组合截面的惯性矩及截面模量为:组合截面形心到槽钢中心线的距离:516X 8X 74对于支座段,选用 B=245 mm ,则水平次梁的组合截面积: A=1851+245 X 8=3811 mm 22.水平次梁的强度验算支座B 处弯矩最大,截面模量也较大,跨中弯矩小,故两处截面的抗弯强度都需要验算。
6M 次B =11.78 10 Wmin 100463综上可知水平次梁选用[14a 满足弯应力强度要求。
3. 水平次梁的扰度验算水平次梁为受均布荷载的四跨连续梁,其最大扰度发生在边跨,已求得M 次B =12.42 KN/m ,126351361中=5637000+1851X512+516X 8X232=12635136mm4,Wmin=121=104423 mm 2 e= 5978=51 mm组合截面形心到槽钢中心线的距离:245X 8X 74 e= 3811 =38 mm支座处截面的惯性矩及截面模量为:I次 B=5637000+1851 X 30+245 X 8X 3^=10850004 mm 410850004W min =108=100463 mm 2 次中=M 次中 Wmin68.93 10 104423=85.52 N/ mm 2v=160 N/mm=123.63 N/ mm =160 N/mmI B =10850004 mm 4,四跨连续梁 k"0.0063 ,=0.004250w = k '也= 0.0063X 25.102・153 105=0.0007VL E 次B2.06 10 1085.004w 、=0.004,满足挠度要求。
L4.顶梁和底梁底梁计算简图和弯矩图M 支座=0.107q 丨 2=0.107X 15.29X 2.152 =7.56 KN • m33选用[12 oW =62.137 cm > W 需 = 47.25cm 底梁弯应力强度验算:底梁刚度验算:顶梁采用和底梁相同的槽钢即 [12 o ,顶梁弯应力强度验算:2M 支座=0.107 q l =0.107X 2.76X 2.15^=1.37 KN顶梁的刚度验算:五、主梁设计 (一)已知条件M 支座W 需=-7.56 106160347250mm347.25cmM 支座 W y7.56忖 121.67N/mm 2 <62.137=160 N/ cm 2,满足弯应力要求。
.3w qi =kL3 515.29 2.15 10= 0.0063X ― ------------ - --- =0.00119< E 次B 2.06 10 391.466 w =0.004满足刚度要求。
LM 支座 W y1.37 10362.13722.05N / mm 2 <=160 N/ cm 2满足应力强度要求。
w ql—=k ----------- = 0.0063XL E 次B 352.76 2.15 1052.06 10391.466=0.00021<=0.004满足刚度要求。
L(1)主梁跨度:净跨度l 1 =8.0m ,计算跨度L=8.6m ,荷载跨度l=8.0m1 1 p (2) 主梁荷载:P=— H 2=— X 9.8X 5.02=122.5 KN/m , 口 =上=61.25 KN/m222(3) 横隔板间隔:2.15m 。
w 1(4) 主梁容许绕度:w= 丄。
L 600(二)主梁设计1.截面选择(1)主梁内力分析如图:主梁简支于边梁上,最大弯矩在跨中,qlMmax =( L4l 、 61.25 88(8.6 p563.5 KN • mV max =£ql 1 61.25 8 245 KN(2)需要的截面抵抗矩(考虑闸门自重引起的附加应力的影响)(3)腹板高度h 0选择(刚度条件求得最小梁高h min )h ec =3.1 W 2/5 =3.1 x 38282/584.05cm经济梁高选取的梁高h 一般应大于h min 但比h ec 稍小,故应选取h=80 cm 。
(4)腹板厚度选择: 腹板厚度 t w =-0.81,选 t w =1.0cm11 11(5)翼缘截面选择:亦h 3216cm 之间),上翼缘的部分截面面积可利用面板, 板同面板相连,选用t 12.0cm, b 14cm 。
面板兼做主梁上翼缘的有效宽度B= b 1+5t=14+50 x 0.8=54cm上翼缘截面面积 A 14 2.0 54 0.8 71.2cm 2 (6)弯应力强度验算: 主梁跨中截面的几何特性如下表;Ay' 7681 58主梁跨中截面形心距面板表面的距离y 1==38.18cmA 201.2max0.92563.5 103 0.92 1603828cm 3h mi n =0.96 x 0.208X— E W/L0.96X 0.208X160 8.6 102 0.922.06 105 1/600 73.62cm每个翼缘所需截面为:A 1= Wtw h 0h 。