水工钢结构课程设计

课程设计说明书

课 程 名 称: 水工程钢结构课程设计 课 程 代 码: 题 目: 潜孔式平面钢闸门设计 学院(直属系): 年级/专业/班: 学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 开 题 时 间: 2011 年 12 月 11 日 完 成 时 间: 2011 年 12 月 19 日

水利水电工程钢结构课程设计

潜孔式平面钢闸门设计目录

一.设计资料及有关规范········································2 二.闸门结构的布置············································2 三.面板设计··················································4 四.水平次梁，顶梁和底梁的设计································5 五.主梁的设计················································8 六.横隔板设计···············································10 七.纵向连接系设计···········································11 八.边梁设计·················································11 九.行走支承设计·············································12 十.止水布置方式·············································13 十一.闸门启闭力计算·········································13 十二.埋固构件···············································14 十三.轨道设计···············································14 十四.闸门的启闭机械·········································15

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水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计

一.设计资料及相关规定

1.闸门形式：潜孔式平面钢闸门 2.孔口尺寸（宽*高）：10m*11m 3.上游水位：61m 4.下游水位：0.1m 5.闸底高程：0m

6.启闭方式：电动固定式启闭机 7.材料

钢结构：Q235-A.F 焊条：E43型

行走支承：滚轮支承或胶木滑道

止水橡皮：侧止水和顶止水用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：11.2m

闸门的荷载跨度为两止水的间距：10m 闸门计算跨度：10+2×0.2=10.4 (m) 设计水头：61.0m 2.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=10m,闸门高度h=11m,L

本闸门为高水头的深孔闸门，主梁的位置按上疏下密来布置。设计时按最下面

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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。

4.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，使面板各个区格需要的厚度大致相等。

5.连接系的布置与形式

(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1.3m，横隔板兼作竖直次粱。

（2）纵向连接系，采用斜杆式桁架。

三、面板设计

根据《钢闸门设计规范S74—95》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

t=a

kp0.9a[?]kp0.9?1.65?160

当b/a≤3时，a=1.5,则t=a=0.068akp

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当b/a >3时，a=1.4,则t=a现列表1计算如下：

kp0.9?1.55?160=0.070akp

表1 区格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 a(mm) 430 430 560 560 560 550 550 540 540 530 520 520 520 510 500 500 500 490 490 480 370 360 b(mm) 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 1290 b/a 3 3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.4 2.4 2.4 2.5 2.5 2.5 2.5 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 3.5 3.5 k 0.740 0.500 0.497 0.497 0.497 0.497 0.497 0.497 0.497 0.497 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.750 P[N/mm] 0.49 0.49 0.50 0.50 0.51 0.51 0.52 0.52 0.53 0.53 0.54 0.54 0.55 0.55 0.56 0.56 0.57 0.57 0.58 0.58 0.59 0.59 2kp t(mm) 10.6 7.2 9.5 9.5 9.6 9.5 9.6 9.5 9.6 9.5 9.5 9.5 9.7 9.5 9.5 9.5 9.6 9.5 9.7 9.5 7.3 10.8 0.363 0.245 0.249 0.249 0.253 0.253 0.258 0.258 0.263 0.263 0.270 0.270 0.275 0.275 0.280 0.280 0.285 0.285 0.290 0.290 0.290 0.443 根据上表计算，选用面板厚度t=11mm

2.面板与梁格的连接计算

已知面板厚度t=11mm ,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm2,则面板局部扰曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P为：

P=0.07tσmax=0.07х11х160=123.2（N/mm ）

面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：

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