1、 钢结构课程设计钢结构课程设计 题目:题目:露顶式平面钢闸门设计 一一.工程概况:工程概况: 闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。其 主要作用是控制水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分,它的安全 与适用,在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。 二二.设计资料设计资料 闸门形式:溢洪道露顶式平面钢闸门; 孔口净宽:9.00m; 设计水头:5.50m; 结构材料:Q235 钢; 焊条:E43; 止水橡皮:侧止水用 p 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。 三三.闸门结构形式与布置闸门结构形式与布置 (一)闸门
2、尺寸的确定(图一) 1.闸门高度:考虑风浪产生水位超高为 0.2m,故闸门高度=5.5+0.2=5.7(m); 2.闸门的荷载跨度为两侧止水的距离: 1 L=9m; 3.闸门计算跨度:L= 0 L+2d=9+20.2=9.40(m); (二) 主梁的形式 主梁的形式根据水头的大小和跨度大小决定,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。 (三)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/ 31.83()yHm(图一) 并要求下悬臂0.12aH和0.4am、上悬臂0.45cH,今取 0.
3、650.120.66()aHm 主梁间距 22()21.182.36()byam 则 25.52.360.652.49()0.45()cHbamH满 足 要 求 (四)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,其间应上疏下密,使面板各区格所需要的厚度 大致相等,梁格布局具体的尺寸如图二。 (五)连接系的布置和形式 (1)横向联接系,根据主梁的跨度,决定布置 3 道隔板,其间距为 2.346m,横隔 板兼作竖直次梁。 (2)纵向联接系,设在两个主梁下翼缘的竖平面内,采用斜杆式桁架。 5.边梁与行走支承 边梁采用单腹式,行走支承
4、采用胶木滑道,压合胶木为 MSC-2。 四四. .面板设计面板设计 根据 SL74-95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 假定梁格布置如图二所示。面板厚度按公式 t 9.0 kp (mm)计算,其中 0.9-面板参加贮量工作需要保留一定的强度储备系数;-弹塑性调整系数, 当 b/a3 时,=1.,当 b/a3 时,=1.;-钢材的抗弯容许应力, 以 N/mm 计 则初取 t=a d9.0 kp ; 当 b/a3 时,a=1.5,则 t=a 0.91.5160 kp =0.068akp 当 b/a3 时,a=1.4,则 t=a 2 2 (4.52.35) =0.07akp 现列表一表示计算结果如下: 面板厚度的估计(表一) 区格 a(mm) b(mm) b/a k P( 2 mm N ) kp t(mm) 1500 2340