露顶式平面钢闸门设计样稿.doc

露顶式平面钢闸门设计
设计资料
闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；
孔口净宽：；
设计水头：；
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：采取胶木滑道，压合胶木为MCS-2；
混凝土强度等级：C20。
规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-95）。
闸门结构形式及部署
（1）闸门尺寸确实定（图1）。
1）闸门高度：，故闸门高度= + = （m）；
2）闸门荷载跨度为两侧止水间距：L1 = 9m；
3）闸门计算跨度：L = L0 + 2d =9+2×=(m)；
（2）主梁形式。主梁形式应依据水头大小和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采取实腹式组合梁。
（3）主梁部署。依据闸门高跨比，决定采取双主梁。为使两个主梁设计水位时所受水压力相等，两个主梁位置应对称于水压力协力作用线 = H/3
(图1) m。上臂梁 ,今取
a=≈=(m)
主梁间距
2b=2(y~-a)=2×=(m)
则
c=H-2b-a=--=≤（满足要求）
（4）梁部署和形式。梁格采取复式部署和等高连接，水平次梁穿过横隔板上预留孔冰被横隔板所支承。水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要厚度大致相等，梁格部署具体尺寸如 图2 所表示。
（5）连接系部署和形式。
1）横向连接系，依据主梁跨度，决定部署 道横隔板，其间距为 m，横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘竖平面内。采取斜杆式桁架。
（6）边梁和行走支承。边梁采取单复式，行走支承采取胶木滑道。
三、面板设计
依据《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-95），相关面板计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择以后再验算面板局部弯曲和主梁弯曲折算应力。
估算面板厚度。假定梁格部署尺寸 图2 所表示。面板厚度按式计算
当b/a 3 时，a = ，则
当b/a> 3 时，a = ，则
现列 表 1 进行计算。
表1 面 板 厚 度 估 算
区格
a(mm)
b(mm)
b/a
k
P(N/mm)
t(mm)
I
1450
2340





II
1060
2340





III
680
2340





IV
650
2340





V
590
2340





VI
580
2340





注 1、面板边长a、b全部从面板宇梁格连接焊缝算起，主梁上翼缘宽为140mm (详见后面)
2、区格I、VI中系数k由三边固定一边简支板查得。
依据表1计算，选择面板厚度 t = 8 mm。
（2）面板和梁格连接计算。面板局部绕曲时产生垂直于焊缝长度方向横向拉力P按式max计算，已知面板厚度t=8mm，而且近似地取板中最大弯应力σmax =【σ】=160 N/mm2 则
max = ×8×160=（N/mm）
面板和主梁连接焊缝方向单位长度内剪力
T=VS/2I0 =441000×620×8×306/2×=207(N/mm)
由式计算面板和主梁连接焊缝厚度为
hf=((p/)2+T2)^(1/2)/([τth)=√×+207×207/×115=(mm)
面板和梁格连接焊缝取其最小厚度hf=6 mm
四、水平次梁、顶梁和底梁设计
（1）荷载和内力计算。水平次梁和顶、底梁全部是支承在横隔板上连续梁，作用在它们上面水平压力可按式计算。
列 表2 计算后得
εq=
表2 水 平 次 梁 、 顶 梁 和 底 梁 均 布 荷 载 计 算
梁
号
梁轴
线处
水压
强度
梁间距（m）
（m）
（kN/m）
备 注