露顶式平面钢闸门设计.doc

露顶式平面刚闸门设计
目录
设计资料……………………………………………………… 2
闸门结构的形式及布置………………………………………… 2
面板设计………………………………………………………… 4
水平次梁、顶梁和底梁的设计………………………………… 5
主梁设计………………………………………………………… 9
横格板设计………………………………………………………16
纵向连接系设计…………………………………………………17
边梁设计…………………………………………………………18
行走支承设计……………………………………………………21
胶木滑块轨道设计…………………………………………… 21

一、设计资料
(1)闸门形式:露顶式平面钢闸门
(2)孔口净宽: m
(3)设计水头: m
(4)结构材料:;
(5)焊条:焊条采用E43型手工焊;
(6)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;
(7)启闭方式:电动固定式启闭机;
(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)执行规范:《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-1995)。
二、闸门结构的形式及步骤

闸门尺寸的确定
闸门高度:,故
闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:

闸门计算跨度:
主梁的型式
主梁的型式应根据水头和跨度大小而定,本闸门属中等跨度,为了便于
制造和维护,决定采用实腹式组合梁。

主梁的布置
根据闸门的高跨比,决定采用双主梁。为使2根主梁在设计时所受的水
压力相等,2根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线
,并要求上悬臂,且使底主梁到底止水的距
离尽量符合底缘布置要求(即),取m,则主梁
间距



梁格采用复式布置和齐平连接,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
布置的具体尺寸如图所示。
联结系的布置和形式
(1)横向联结系。根据主梁的跨度,决定布置3道横隔板,,横隔板兼作竖直次梁。
(2)纵向联结系。采用斜杆式桁架,布置在2根主梁下翼缘的竖平面内。

边梁采用单腹式,行走支承采用胶木滑道。
三、面板设计
根据《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-1995)关于面板的计算,先
估算面板厚度,在主(次)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。
估算面板厚度
初步布置梁格尺寸如图所示,面板厚度按式计算

当时,,则

当时,,则
现将计算结果列于表
区格
a(mm)
B(mm)
b/a
k
Ⅰ
1900
2590





Ⅱ
1080
2590





Ⅲ
940
2590





Ⅳ
830
2590





Ⅴ
770
2590





Ⅵ
590
2590





注:1、面板边长a,b都从面板与粱格的连接焊缝算起,主梁上翼缘宽度取140mm;
2、区格I、VI中系数按三边固定一边简支查得
根据表计算结果,选用面板厚度
面板与梁格的连接焊缝计算
面板局部弯曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力按下式计算,已知面板厚度t=7mm,并且近似地取板中最大弯应力,则
面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为(主梁的最大剪力V及相应的截面特性S及见后)。
T=
计算面板与主梁连接的焊缝厚度


面板与梁格的连接焊缝取其最小厚度=6mm
四、水平次梁、顶梁和底梁的设计
荷载与内力计算
水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板的连续梁,作用在它们上面的水压力的计算式为

计算列表如下
梁号
梁轴线水压强p
梁间距

备注
1(顶梁)
顶梁荷载按下计算

2




3(上主梁)



1.