露顶式钢闸门设计计算书6.5×3.5概念.doc

挡洪闸工作闸门计算书 （6.5m×3.5m） 2016.7.10 设计资料 (1)闸门型式：提升式平面钢闸门（露顶式） (2)孔口尺寸（宽×高）：6.50×3.50m2 (3)上游水位：▽35.81m (4)下游水位：无 (5)闸底高程：▽32.5m (6)启闭设备：QPQ2x10 (7)闸门所用材料： 门叶承重钢结构：Q235.B钢 焊 条：E43型 行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45 止水橡皮：侧止水——P形橡皮；底止水——条形橡皮 (9)制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准。 (10) 采用的规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》 二．闸门结构的型式及布置 (1)闸门尺寸的确定 闸门总宽： L0 ——孔口宽度 d ——行走支承到闸墙边缘的距离(0.135m) La——边梁两腹板中到孔中距离(0.16m) b ——边梁下翼缘宽度(0.19m) 闸门高度： H=校核洪水位+超高△H ） 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距： 闸门的计算跨度： (2)主梁的数目型式及位置。 主梁数目：采用双主梁 主梁形式：单轴对称工字形截面焊接组合梁 主梁位置：根据等荷载原则，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线，且应满足： 且且 且（式中H取闸门止水压力作用高度，取孔口高度+100mm） 数解法。露顶闸门第K根主梁到水面的距离按下式确定： 式中：n为主梁根数；K为由门顶算起的主梁根数；H为水面至门底的距离。 (3)梁格的连接型式及布置 (3)梁格的连接型式及布置 梁格采用复式布置和齐平连接，水平次梁为连续梁，梁格布置具体尺寸如图4所示： (4)联结系的布置和形式 横向联结系。根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为1.645m，横隔板兼作竖直次梁。 (5)边梁与行走支承 边梁选用双腹板型式，行走支承采用滚轮式，且D=500mm，滚轮采用筒支定轮。 三、面板设计 根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》关于版面的计算，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。 1.估算版面的厚度。 初步布置梁格尺寸如图3所示，面板厚度按下式计算 当时，，则 当时，，则 现将计算结果列于下表1： 区格 Ⅰ 630 1645 2.61 0.73 0.0019 0.021 0.6 Ⅱ 1050 1645 1.57 0.464 0.010 0.062 4.4 Ⅲ 1250 1645 1.32 0.412 0.021 0.091 7.7 Ⅳ 400 1645 4.11 0.75 0.029 0.147 4.00 注： 1.面板边长a，b都从面板与梁格的连接焊缝算起； 2.区格Ⅰ、Ⅲ系数按三边固定一边简支查得。 根据表1计算结果，面板计算厚度，本工程取。 2.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Nt按下式计算 已知，并且近似取板中最大弯应力，，则： 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为（主梁的最大剪力及相应的截面特性S及I见后） 四．顶梁和底梁的设计。 1.荷载与内力计算 水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上的水压力的计算式为：q=p(a上a下)/2 计算列于表2. 梁号 轴线水压PkPa 梁间距(m) (a上+a下)/2 Q=p(a上+a下)/2 (KN/m) 备注 1（顶梁） 0.34 顶梁荷载按下图计算 0.63 2（次横梁） 5.00 0.840 4.2 1.05 3（主梁） 15.29 1.150 17.59 1.25 4（主梁） 27.54 0.825 22.72 0.4 5（底梁） 31.36 0.2 6.28 根据表2计算结果，底梁荷载取6.28kN/m，底梁为四跨连续梁，跨度为1.645m，如图4所示 底梁的跨中的正弯矩为M底中=0.077ql2=1.31kN·m 支座B处的负弯矩为：MB底=0.107ql2=1.82kN·m 2.截面选择 选[14b，查得： 3.底梁强度验算 因支座B处弯矩最大，而截面模量较小，故只需验算支座B处截面的抗弯强度，即： 满足强度要求。轧成梁的剪应力一般很小，故不再验算。 4.底梁的挠度验算 底梁为受均布荷载的四跨连续梁，最大挠度发生在边跨，可按式(8-14)计算。 满足刚度要求。 4.顶梁设计 顶梁初选用Ⅰ40b 五．主梁设计