水工钢闸门结构设计(详细计算过程)
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。
水闸设计步骤计算书(多表)(word版)
堰顶以上至工作桥底梁之间的净高为:
式中: 为相应于最大过闸流量的堰顶水深； 为闸门高度,； 为富裕高度。
五、交通桥、工作便桥形式的拟定
六、分缝和止水的布置
七、两岸连接建筑物的布置
水闸两端与河岸连接时,需设置连接建筑物,其组成部分有岸墙,上下游翼墙。
(
闸室稳定计算
一、闸室结构荷载计算
取相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元。闸室所受荷载如图5－1所示:
悬挂点(mm)
A
B
E
F
I
J
H
h1
h2
d
D
C
e
表4－4OPQ-2×12.5t型闸门启闭机外形主要尺寸
型号
基础主要尺寸(mm)
作用荷载
A
B
C
E
F
G
I
J
M
N
Q1
Q2
Q3
Q4
四、工作桥尺寸拟定
为了安置闸门的启闭设备及工作人员操作的需要,通常要设置工作桥,并在闸墩上修建支墩或排架来支承工作桥。
(
总宽度=基座宽度+2×(操作宽度)+2×(栏杆柱尺寸)
12
内部水平段
13
内部垂直段
14
内部水平段
15
出口段
计算得:
(
根据式 计算
式中: ；
表3－2各典型段渗压水头损失计算表
渗压水头损失
设计正向
设计反向
校核正向
当底板有倾斜段时
(
(1)进口处修正系数 :
进口段水头损失应修正为: ；
进口段水头损失减小值为:
按相应公式修正各段的水头损失值为:
（2）出口处修正系数 :
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。
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计### 一、概述平面钢闸门是水工钢结构及水利iooocxx中常用结构形式之一，它由类似重锤头的重门板、加强附件、主动节、水密密封铰链等零部件组成，可用于水坝、桥涵、泵站等水工工程的闸门及安装在水厂总池等建筑物边缘上的用途。
本次课程设计旨在研究平面钢闸门的结构原理，设计符合工程要求的应用实例，分析闸门的性能以及可能的故障现象，采取有效的解决方案以满足工程规范要求。
### 二、研究内容1. 结构原理：分析平面钢闸门结构原理，了解它从几个方面来保证性能和工作效果，要求运行及操作方便，安装牢固可靠，抗压、抗拉能力强，止水性能优越。
2. 工程实例：根据工程要求，考虑抗震、抗风、抗滑水等等要求，确定合理的规范尺寸，计算支撑力、稳定力及固定的力值，设计应用实例并做出相应的图纸。
3. 性能分析：分析闸门的型式（例如：滑动闸门、转轴闸门）、使用频率（例如：经常开关或者严格控制）、耐久性（使用寿命、耐腐蚀性）、导流性能（抗决口、水位差）、防泄漏能力（密封性能）等等要求性能，完成性能的综合分析，基于此完善闸门的结构构件。
4. 故障分析：分析可能出现的故障现象（例如：闸板断裂、节点受力大、闸板渗漏等等），从成因及原因来考虑闸门的设计，采取有效的解决方案。
### 三、实施方案1. 计算平面闸门的基本参数，如质量、支撑力及稳定力，根据水力学及结构力学原理，分析平面钢闸门的合理配置及设计标准；2. 对工程实例进行尺寸估算、考虑抗震、抗风、抗滑水等要求，修正钢闸门的结构图纸及构件；3. 分析关于平面闸门性能的各个要求，并进行性能综合分析，完善自身结构，确保抗压、抗拉能力强；4. 对可能出现的故障现象进行科学的分析，采取有效的措施，使闸门的操作及运行安全可靠。
本次课程设计旨在对平面钢闸门的设计进行研究，掌握平面钢闸门的结构原理、了解使用频率、耐久性及性能要求等，以及分析可能出现的故障现象并采取适当措施。
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
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。
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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(宽辭)：6mX3m(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1110-16(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 o=6.Om3.闸门计算跨度：L=L+2d=6.0+2X).15=6.3m 6.3.2.2静水总压力9.8 322 = 44.1kN /m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:图6.1闸门静水总压力计算简图632.3 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:当 b/a >3 时，a =1.4 ；当 b/a W 时，a =1.5。
列表进行计算，见表6.1:图6.2主梁及梁格布置图二aABCD表6.1面板厚度计算表区格 a (mr) b (mr) b/a k y 2q (N/mm ) S (mm)I650 r 2100 3.231 1 0.750 0.0032 2.13 : n650 2100 3.231 0.500 0.0096 3.01 出 466 21004.506 0.500 0.0150 2.70 IV466 2100 4.506 0.500 0.0200 3.11 V466 2100 4.506 0.500 0.0242 3.42 出300 2100 7.000 0.750 0.0279 2.90由上表的计算结果，再加上2mm 勺腐蚀余度，选用面板厚度为 6mm634水平次梁、顶梁和底梁的设计 （1）荷载与内力计算水平次梁和顶、底梁都是支承在隔板上的连续梁，作用其上的水平压力可按 下式计算：a 上+a 下列表计算，具体计算过程见表6.2 :表6.2水平梁水平压力计算表梁号架雜纯处静水賦强 q （kN/m*） 葉间距 （m ）。
上十叭“I 2 p (kN/m)1 （顶梁） (i, 37P 0 975 6.211 2 （上主集）12.71 0,65 (1 560 7, 134 3 17,31 0* 47 0- 470 8. 136—4r 2L89 n 0,47 P 0. 47010. 288 5 （下上梁）26-46 0.47 3B5 10. 187 fi 〔底梁）29.10,3d l&o4,410经计算，水平次梁计算荷载取10.3kN/m ，水平次梁为三跨连续梁，跨度为 2.1m 。
计算简图如图6.3所示：图6.3水平次梁计算简图q=10.3kN/m故水平次梁弯曲时跨中弯矩为：2 2M 1 =0.08q|2=0.08 10.3 2.1 -3.63kN m支座B 处的弯矩为:M 4.54106k- I 160 =28375mm3M B =0.1q|2 =0.1 10.3 2.12=4.54kN m（2）截面选择考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选［14a,查表得：2 3 4A=1851mm Wx=80500mm lx=5640000mm； b=58mm d=6mm 面板参加次梁工作的有效宽度：B =60心丄b =60 6 58 = 418mmB= \b （正弯矩段）B=；b （负弯矩段）按4号梁进行计算，梁间距为b=470mm对于连续梁的正弯矩段l0 =0.81 =0.8X2100 =1680mm , l0 / b =1680 / 470 =3.57，查表得 &=0.87 , 故B = ©b=409m m对于其负弯矩段l°=0.4l=0.4 2100 =840mm , l°/b =840/470 =1.79，查表得£=0.64，故B = 2b =301mm面板参加水平次梁工作后的组合截面如图 6.4所示：对于第一跨中，选用B=409mm则水平次梁的组合截面积为2A=1851+409-6=4305mm=36mm组合截面形心到槽钢中心线的距离为:409 6 73 c e42mm4305跨中组合截面的惯性矩及截面模量为：h =5640000 1851 422409 6 31^ 11263458 mm 411263458 3W min100567mm 3112对支座段选用B=301mm 则组合截面面积为：A=1851+301>6=3657mm组合截面形心到槽钢中心线的距离为:301 6 73e 二3657支座组合截面的惯性矩及截面模量为：h =5640000 1851 362 301 6 372 -10511310mm 4W min =10511310= 99163mm 3106(3) 水平次梁的强度验算由于支座B 处弯矩最大，且截面模量最小，故只需验算支座B 处截面的抗弯6强度，即；亠=_^^=4.54 10=45.78N/mm 2v l=160N/mm 2W min99163故水平次梁选用［14a 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，则边跨挠度可近似地计算为：f ql 4 10.3 2.13 109f 0.677 0.677 50.00030.004 l100EI 1l100 2.06 105 10511310|lj故水平次梁选用［14a 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，故采用［16a 。
底梁采用［14a 。
6.3.5主梁设计(1)设计资料主梁荷载：q=P/2=22.05kN/m主梁跨度：计算跨度L=6.3m，荷载跨度Lq=6m。
隔板间距：2.1mmaxq L q L L q(2 2 422.05 66.3 6—2- ”2109.15kN mmax生=丝心"6.15kN2 2max109.15 10001443=758cm49.5 0.6 20.3115.8二 5.2cm主梁允许挠度：用=1/600 (2) 内力计算主梁计算简图如图6.5所示：图6.5主梁计算简图q=22.05kN/m(3) 需要的截面模量已知Q235钢的允许应力［q|=160N/mm2考虑钢闸门自重引起的附加应力作 用，取允许应力为［q ］=0.9 X160=144N/mm 则需要的截面模量为：考虑利用面板作为主梁截面的一部分，初选 I40a ，查表得：A=86.1cm2; Wx=1090cm ； Ix=21700cm4; b=142mm d=10.5mm t=16.5mmo面板参加主梁工作有效宽度：B =60、 b =60 6 142 = 502mm取 b=0.5m, l o =6.3m, l o /b=12.6，查表得 &=0.99，故B= 1b =0.99 X 0.5=495mm故选用B=495mm 则主梁组合截面面积为：A=86.1+49.5 X 0.6=115.8cm2组合截面形心到工字钢中心线的距离为：W min30800 25.2=1222.2cm 3组合截面的惯性矩及截面矩为：J =21700 86.1 5.22 49.5 0.6 15.12 =30800cm 4（4）弯应力验算2 3 S =14.2 1.65 24.4 0.5 1.05 23.6 = 864.1cmM 噺_ 109.15 106= 3 W min 1222.2 10 2 2=89.3N / mm <144N / mm66.15 103864.1 10330800 10410.5= 17.67MPa< L I - 120MPa校核主应力：fax2 3 max289.3^ 3 17.672 94.4MPa<= 0.00-=0.0017J匚my=k y qa2/、.2= 0.5 0.0242 466262=73N / mm2=89.3N / mm2f 5 ql3 5 22.05 63 1095 4l 384 El 1 384 2.06 10 30800 10（6）面板参加主梁工作的折算应力验算由上述的面板计算可知，直接与主梁相邻的面板区格，只有区格V所需要的板厚较大，这意味着该区格的长边中点应力也较大，所以选取区格V验算其长边中点的折算应力。
面板区格V在长边中点的局部弯曲应力为：二mx = 3my=0.3 73=21.9N /mm2对于面板区格V在长边中点的主梁弯矩为:M=109.15kNmM 109.15I060x = W _ 1222.8 103故折算应力为：-zh=.（二my）2+ （二mx-6x）2-（二my）mx- 0x）=121.6N/mm ^1.^^ .1 - 246.4N/mm 故面板厚度选用6mm满足强度要求。
Ir-max故满足要求。
6.3.6竖直次梁（隔板）竖直次梁按支承在主梁上的双悬臂梁计算，受力简图如图 6.6所示:图6.6竖直次梁计算简图H A36 b =7.54kN mW min 7.54 10633437 10-2.19N/mm2< I(1) 内力计算支座A断面上的弯矩为:支座B断面上的弯矩为:Y(H +H B) 2M B -C B2^2.41kN m4(2) 截面选择隔板的腹板选用与主梁腹板一致，采用380mr h10mm上翼缘利用面板，下翼缘采用200mr h10mn的扁钢。
面板参加竖直次梁工作的有效宽度：b=2.1m, I o=0.7 X1.4m=0.98m, I Mb=0.46，查表得 &=0.18。