平面闸门计算书04

目录

1.基本资料 (1)

2.设计参数 (2)

3.结构布置 (2)

4.结构计算 (3)

4.1面板厚度 (3)

4.2 次梁尺寸 (3)

4.3 主梁尺寸 (3)

4.4 竖直次梁 (4)

4.5 边梁 (4)

4.6 滑动式行走支承 (5)

4.7 吊轴、吊耳板 (5)

5.启闭力的计算 (6)

6.拦污栅结构 (8)

6.1.栅条 (8)

6.2.主横梁 (8)

6.3.边梁 (10)

7.汇总表 (12)

取水口金属结构计算稿

1.基本资料

梁平县蓼叶水利工程金属结构包括溢洪道控制闸门，取水口进水控制闸门及拦污栅，灌区闸门等部分。本设计包含取水口进水控制闸门和溢洪道控制闸门及拦污栅三部分。

1.1 取水口5#~1#闸门

闸门形式：潜孔平板钢闸门

闸门数量：5扇

孔口尺寸：1.0×1.5m（宽×高）

挡水水头：24.55m（按5#闸门算）

运行水头：24.55m

结构材料：Q235A钢

止水材料：P型橡胶止水、条形橡胶止水

行走支撑：钢性滑道

混凝土标号：门槽C25

1.2 取水口6#闸门

闸门形式：潜孔平板钢闸门

闸门数量：1扇

孔口尺寸：1.0×1.5m（宽×高）

挡水水头：29.4m

运行水头：29.4m

结构材料：Q235A钢

止水材料：P型橡胶止水条形橡胶止水

行走支撑：钢性滑道

混凝土标号：门槽C25

1.3 取水口拦污栅

孔口尺寸：2.0×2.0m(宽×高)

布置方式：垂直置放

设计水头：2～4m（栅前后水头差）

支撑方式：框架支承

结构材料：Q235AF钢

混凝土标号：门槽C25

1.４溢洪道控制闸（见方韬韧算稿）

2.设计参数

材料强度[σ]=0.9×160=144MPa

抗剪强度[τ]=0.9×95=85.5 MPa

主梁设计挠度1/750

次梁设计挠度1/250

3.结构布置

3.1闸门尺寸

设计1至5号闸门为静水启闭，6号闸门为动水启闭，为方便施工，将6个闸门的门叶结构统一设计，按闸门6的承压水头计算。

6#闸门为深孔工作闸门，根据结构止水的要求，按后止水设计，考虑闸门比孔口超高10cm(按以往工程实例)。计算宽度为两侧止水的间距（计算宽度），见后面说明。门叶尺寸为1.6×1.7m（高×宽）.

3.2梁系布置

选用双主梁，下主梁距闸门底部为200mm，上主梁距闸门上缘为80mm，主梁间距为1320mm。布置两根水平次梁，选用槽钢[16。两边梁与一竖直次梁（隔板）。布置如图3-1所示：

图3-1 门叶结构简图（单位：mm）

1.荷载计算

6#闸总水压力P=（29.4-1.55/2）×9.8×1.1×1.55

=478kN；

6#闸门估算重量：G=0.073K1K2K3A0.93H S0.79

=0.073×1.0×1.0×1.0×1.50.93×29.40.79

=1.54t

6#闸门实际重量为1.0t，基本与估算的吻合。

4 结构计算

4.1 面板厚度

面板厚度按下列公式初选，并按表4-1计算。

[]

σαδq

k a

Y =

式中：Y k 为弹塑性薄板支承长边中点弯曲应力系数；α为弹塑性调整系数（b/a ＞3时，α=1.4；b/a ≤3时，α=1.5）；q 为面板计算区格中心的压力强度，N/mm 2；a 、b 为面板计算区格的短边和长边长度，mm ，从面板与主（次）梁的连接焊缝算起；[σ]为钢材的抗弯容许应力。

根据表4-1的计算结果，面板厚度选定为δ=12mm 。

4.2 次梁尺寸 4.2.1荷载及内力

水平次梁荷载按“近似取相邻间距和之半法”计算单位宽度荷载，见表4-2。

全部次梁及顶、底次梁采用同一截面，按其中最大荷载的一根次梁（次梁3）进行计算。水平次梁按受均布荷载的2跨连续梁计算，其计算简图见图4-1。

图4-1 水平次梁计算简图（单位：m）

水平次梁参数为：q=125.14kN/m，l=0.72m。

最大支座弯矩：

2106.0ql M B = =0.106×125.14×0.722

=6.88（kN ·m ）

最大跨中弯矩：

21078.0ql M = =0.078×125.14×0.722

=5.06（kN ·m ）

最大剪力：

ql Q BZ 606.0= =0.606×125.14×0.72=54.60（kN ）

4.2.2次梁支座处截面特性

水平次梁选用[16a ，参数如下：x W =108cm 3，x I =866cm 4，

A =21.962cm 2

，t =10.0mm ，b =63mm ，d =6.5mm 。

面板参与次梁作用的有效宽度：

b B 2ζ=：

440)440440(21

)(2121=+⨯=+=

b b b （mm ） 655.0440

7204.04.00=⨯==b l b l 根据0l /b 查得2ζ=0.20，则

8844020.0=⨯=B （mm ）

次梁截面如图4-2所示，其截面特性为

图4-2 次梁截面尺寸（单位：cm ）

522.32962.218.82.1=+⨯=A （cm 2）