水工钢闸门课程设计NEW

1、水工钢闸门课程设计水工钢闸门课程设计一、基本资料一、基本资料1. 1. 闸门型式：闸门型式：提升式平面钢闸门提升式平面钢闸门2. 2. 孔口尺寸：（宽孔口尺寸：（宽高）高） (1)10.0(1)10.05.0 m5.0 m2 2 (2)10.0 (2)10.05.2 m5.2 m2 2 (3)10.0 (3)10.05.5 m5.5 m2 2 (4)10.0 (4)10.05.8 m5.8 m2 2 (5)10.0 (5)10.06.0 m6.0 m2 2 (6) 8.0 (6) 8.06.0 m6.0 m2 2 (7) 8.0 (7) 8.07.5 m7.5 m2 2 (8) 8.0 (8)

2、 8.08.0 m8.0 m2 23. 3. 上游水位高程上游水位高程 (1)-(6)(1)-(6)：27.5m 27.5m （潜孔式）（潜孔式） (7)(7)：6.5m , (8)6.5m , (8)：7.0m 7.0m （露顶式）（露顶式）4. 4. 下游水位高程下游水位高程 (3) - (5)(3) - (5)22.5m, 22.5m, 其它组下游无水其它组下游无水5. 5. 闸底高程闸底高程 (1)-(6)(1)-(6)20.0m (7) (8)20.0m (7) (8)-1.0m-1.0m6. 6. 胸墙底高程胸墙底高程 (1)(1)25.0m (2)25.0m (2)25.2m (

3、3)25.2m (3)25.5m (4)25.5m (4)25.8m 25.8m (5)-(6) (5)-(6)26.0m 26.0m (7)-(8) (7)-(8)-1.0m-1.0m7. 电动固定式启闭机电动固定式启闭机8. 材料：钢结构：材料：钢结构：Q235.B钢钢 焊焊 条：条：E43型型 行走支承：采用滚轮，材料为铸钢行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45 止水橡皮：顶止水、侧止水止水橡皮：顶止水、侧止水-P形橡皮形橡皮 底止水底止水-条形橡皮条形橡皮9. 制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足 级焊缝质量检验标准。级焊缝质量检验标

4、准。10. 规范：规范：水利水电工程钢闸门设计规范水利水电工程钢闸门设计规范SL74-95二、设计要求二、设计要求（一）（一） 结构选型与结构布置结构选型与结构布置 内容内容： 要求按给定的设计资料，确定要求按给定的设计资料，确定 闸门的型式及尺寸，选择闸门各主闸门的型式及尺寸，选择闸门各主 要部件的型式并确定其布置。要部件的型式并确定其布置。 a. a.确定主梁的数目、型式及其位置确定主梁的数目、型式及其位置; ;b. b. 确定梁格的型式及布置；确定梁格的型式及布置；c. c. 选择梁格的连接型式；选择梁格的连接型式；d. d. 选择联结系的型式并进行布置；选择联结系的型式并进行布置；e.

5、 e. 选择支承边梁及行走支承的型式等。选择支承边梁及行走支承的型式等。要求：要求： 设计计算书中要求阐明所选方设计计算书中要求阐明所选方案的理由，绘制闸门结构的布置简案的理由，绘制闸门结构的布置简图，以三视图表示，比例图，以三视图表示，比例1:1001:100或或1:501:50。（二）结构计算（二）结构计算 内容：内容： 对闸门承重结构的主要部件进行结对闸门承重结构的主要部件进行结 构计算。构计算。 a. 钢面板计算 b. 次梁设计 c. 主梁设计 d. 联结系的计算 e. 边梁的设计 要求：要求： 计算正确，说理清楚，并附有必计算正确，说理清楚，并附有必要的计算简图且要求计算说明书内容要

6、的计算简图且要求计算说明书内容完整，书写端正。完整，书写端正。( (三三) ) 技术设计图技术设计图n根据结构布置和结构计算成果，绘制闸门结构详图。根据结构布置和结构计算成果，绘制闸门结构详图。n要求作闸门门叶结构的三视图：立面图、水平剖示图、要求作闸门门叶结构的三视图：立面图、水平剖示图、垂直剖示图。垂直剖示图。n应做到图面布局合理，投影关系正确，表达清晰，线应做到图面布局合理，投影关系正确，表达清晰，线条分明，字体工整，符合工程制图标准。条分明，字体工整，符合工程制图标准。n图纸规格：图纸规格：757550cm50cm2 2或或1#1#图纸图纸三、结构选型及结构布置三、结构选型及结构布置1

7、. 闸门型式及尺寸闸门型式及尺寸 闸门型式：闸门型式： 提升式平面钢闸门提升式平面钢闸门 1-61-6组：潜孔式组：潜孔式 7-87-8组：组：露顶式露顶式闸门尺寸：闸门尺寸：闸门高度闸门高度闸门宽度闸门宽度 闸门高度闸门高度露顶式：露顶式：H=H=上游水位高程闸底高程上游水位高程闸底高程HH（波浪超高，取（波浪超高，取H=0.2-0.3mH=0.2-0.3m）CbaH上游水位高程闸底高程 潜孔式：潜孔式： H=H=胸墙底高程胸墙底高程 - - 闸底高程闸底高程 + H+ H（安装顶止水构造要求，取（安装顶止水构造要求，取H=0.25-0.3mH=0.25-0.3m）b闸底高程aCH胸墙高程0

8、.1m、闸门总宽、闸门总宽B=L0+2d+La+bL0 -孔口尺寸d-行走支承到闸墙边缘的距离（本次设计取本次设计取0.20.3m0.20.3m）La-边梁两腹板中到中距离（本次设计取本次设计取0.40.5m0.40.5m）b-边梁一块下翼缘的宽度2.主梁的数目、型式及位置主梁的数目、型式及位置 主梁数目主梁数目 L0H1.2 双主梁（双主梁（1-6组）组） L0H1.2 多主梁（三主梁；多主梁（三主梁；7、8组）组） 主梁型式主梁型式 采用单轴对称工字形截面焊接组合梁采用单轴对称工字形截面焊接组合梁 主梁位置主梁位置 应根据应根据等荷载原则等荷载原则确定。确定。 主梁间距应满足行走支撑的布置

9、要求；主梁间距应满足行走支撑的布置要求； 底主梁到底止水的距离满足底缘布置要求；底主梁到底止水的距离满足底缘布置要求； 主梁应对称于水压力合力作用线，且应满足：主梁应对称于水压力合力作用线，且应满足： a0.12H,a0.12H,且且 0.4m0.4m aD+60mm aD+60mm （本次设计统一取（本次设计统一取D=600mm)D=600mm) c0.45H, c0.45H,且且3.6m3.6m， （式中（式中H H为闸门上水压力作用高度，为闸门上水压力作用高度， 可取孔口高度可取孔口高度+100mm+100mm。）。）b闸底高程aCH胸墙高程0.1m双主梁：双主梁：按公式（按公式（8-1

10、8-1）计算）计算注意：底主梁到底止水的距离满足注意：底主梁到底止水的距离满足 底缘布置要求，若不满足应底缘布置要求，若不满足应 采取补气措施。采取补气措施。三主梁：三主梁：3.3.梁格的连接型式、布置梁格的连接型式、布置 梁格布置型式：复式梁格梁格布置型式：复式梁格 梁格连接型式：齐平连接梁格连接型式：齐平连接4.4.联结系联结系 横向联结系：实腹隔板式横向联结系：实腹隔板式（数目为奇数，本设计（数目为奇数，本设计 可平均布置三道）可平均布置三道） 纵向联结系：单斜杆式桁架纵向联结系：单斜杆式桁架5.5.边梁边梁 双腹板形式双腹板形式6.6.行走支承行走支承 滚轮（简支定轮滚轮（简支定轮D=

11、600mm D=600mm ） 布置原则：布置原则： 等荷载原则等荷载原则 7.7.止水止水( (图中尺寸单位图中尺寸单位:mm):mm) 6020四、结构计算四、结构计算1.面板计算面板计算(结合水平次梁布置进行计算) 根据公式 计算面板厚度 ba3 ba3 kpat065. 0kpat067. 0 kpat 设计时，从闸门底部开始，用上述二式计算，逐渐向上推算（推算过程中即可定出水平次梁的位置）。 推算时可先假定:槽钢的翼缘宽度为(5070)mm,其中轴线距腹板外缘的距离为20mm;主梁前翼缘宽度为120mm或140mm或160mm。本次设计要求本次设计要求： 面板厚度面板厚度 t t 的

12、最终确定，对于任意两的最终确定，对于任意两个区格的厚度之差应满足：个区格的厚度之差应满足： tt1mm1mm2.次梁计算 水平次梁按四跨连续梁设计，求出各次梁的荷载qi 后，取最大的次梁荷载进行截面设计，然后各根水平次梁取相同截面，以方便制造。3. 主梁计算 主梁的荷载跨度Lq 取两条侧止水的间距侧止水的间距。计算跨度L取两行走支承中心距。4.横向联结系横向联结系 横向联结系采用实腹隔板式，前翼缘由面板兼做，腹板厚度可取810mm，后翼缘采用扁钢，宽度可取200mm，厚度可取1012mm（宜比腹板厚2mm）。5.纵向联结系纵向联结系 纵向联结系采用桁架式，其中上下弦杆由上下主梁的后翼缘兼做，竖杆由横隔板的后翼缘兼做，需另外布置斜腹杆，从而在纵向竖平面（变梁高时实际为折面）形成一平面桁架。按照简支在边梁上的桁架计算。nGp116.边梁边梁（按照构造要求选择截面尺寸）（按照构造要求选择截面尺寸）边梁的截面高度边梁的截面高度h0 ： 取与主梁