露頂鋼閘門(mén)課程設(shè)計(jì)

露頂鋼閘門(mén)課程設(shè)計(jì)水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)一、設(shè)計(jì)資料：①閘門(mén)型式：露頂式平面鋼閘門(mén)②孔口尺寸： ③上游水位： ④下游水位：⑤閘底高程： ⑥啟閉方式：⑦材料鋼結(jié)構(gòu)：； 焊條：型；行走支承：滾輪支承或膠木滑道止水橡皮：側(cè)止水用型橡皮，底止水用條形橡皮TOC\o"1-5"\h\z⑧制造條件金屬結(jié)構(gòu)制造廠制造，手工電弧焊，滿足III級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范 4二、閘門(mén)結(jié)構(gòu)的形式及布置閘門(mén)尺寸的確定閘門(mén)高度：考慮風(fēng)浪所產(chǎn)生的水位超高，故閘門(mén)高度2閘門(mén)的荷載跨度為兩側(cè)止水的間距： 1閘門(mén)計(jì)算跨度：整個(gè)閘門(mén)的荷載為作于和閘門(mén)距離閘底 的的均布荷載主梁的形式主梁的形式根據(jù)水頭和跨度大小而定，本閘門(mén)屬偏大跨度，為了方便制造和維護(hù)，決定采用實(shí)腹式組合梁。 主梁的布置①根據(jù)閘門(mén)的高跨比：當(dāng)小于等于時(shí)采用多主梁形式，當(dāng)大于等于時(shí)候采用雙主梁形式，根據(jù)設(shè)計(jì)資料為孔口尺寸，本設(shè)計(jì)采用根主梁②主梁位置的確定：主梁位置的設(shè)計(jì)原則是根據(jù)每個(gè)主梁承受相等水壓力的原則確定。對(duì)于露頂式閘門(mén)：假定水面至門(mén)底的距離為H主梁的個(gè)數(shù)為n第根主梁至水面的距離為k則J 根據(jù)公式：J水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)J J考慮到后面梁格的布置和面板的選取將第三根主梁的位置下調(diào)所以。梁格的布置和形式對(duì)于露頂式大跨度閘門(mén)采用復(fù)式布置和等高連接，水平次梁穿過(guò)橫隔板上的預(yù)留孔并被橫隔板所支撐，水平次梁為連續(xù)梁，其間距應(yīng)上疏下密，使面板各區(qū)格需要的厚度大致相等，梁格布置的尺寸詳見(jiàn)下圖連接系的布置和形式①橫向連接系，根據(jù)主梁的跨度，決定布置道橫隔板，其間距為，橫隔板兼做豎直次梁。②縱向連接系，設(shè)在兩兩主梁下翼緣的豎平面內(nèi)，采用斜桿式桁架。邊梁與行走支承：邊梁采用雙腹式，行走支承采用滾輪三、面板設(shè)計(jì)根據(jù) 《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》，關(guān)于面板的計(jì)算，先估算面板的厚度，在主梁截面選擇之后再驗(yàn)算面板局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應(yīng)力。估算面板厚度假定梁格的布置如上圖所示。面板厚度按 J當(dāng) 小于等于時(shí)，則JJ當(dāng)大于等于時(shí)，則JJ列表計(jì)算：面板厚度的估算區(qū)格J水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)如表所示，面板大的▽在范圍內(nèi)，所以梁格布置合理，現(xiàn)選用面板厚度為面板與梁格的連接計(jì)算面板局部撓曲時(shí)產(chǎn)生的垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫拉力按下式計(jì)算，已經(jīng)面板厚度為 ，并且近似取板中的最大彎應(yīng)力為 0則：面板與主梁連接焊縫方向單位長(zhǎng)度內(nèi)的剪力：J面板與梁格連接焊縫取其最小厚度四、水平次梁、底梁、頂梁的設(shè)計(jì)、荷載與內(nèi)力計(jì)算水平次梁和頂、底梁都是支撐在橫隔板上的連續(xù)梁，作用在他們上面的水壓力可按下式計(jì)算：列表計(jì)算：水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)根據(jù)上表計(jì)算，水平次梁的計(jì)算荷載取 ,水平次梁為跨連續(xù)梁，跨度為 8跨彎矩系數(shù)選擇如下圖:水平次梁彎曲時(shí)的邊跨中彎矩為次中 支座處的負(fù)彎矩：次截面選擇考慮利用面板作為次梁截面的一部分，初選【，教材附錄三表查的：面板參加次梁工作有效寬度按下式計(jì)算，然后取最小值：按上述中的號(hào)梁進(jìn)行計(jì)算：梁間距對(duì)于第一跨中正彎矩段取 對(duì)于負(fù)彎矩段取，根據(jù) 查表教材 頁(yè)表對(duì)于 得則 對(duì)于得則 對(duì)第一跨中選用 ，則水平次梁的組合截面面積為組合截面形心到槽鋼的中心線距離為：水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)跨中組合截面的慣性矩及截面模量為：次中對(duì)于支座選 9則組合截面面積為：截面形心到槽鋼的中心線距離為：支座處組合截面的慣性矩及截面模量：次水平次梁的強(qiáng)度驗(yàn)算于支座處彎矩最大，而截面模量較小，故只需驗(yàn)算支座處抗彎強(qiáng)度，即： 次次說(shuō)明水平次梁選用I 滿足要求。水平次梁的撓度驗(yàn)算受均布荷載的等跨連續(xù)梁，最大撓度發(fā)生在跨邊9于水平次梁在支座處截面的彎矩為次,則邊跨撓度可近似計(jì)算：次次 次故水平次梁選用 滿足強(qiáng)度剛度要求頂梁和底梁頂梁所受荷載較小，但考慮水面漂浮物的撞擊影響，必須加強(qiáng)頂梁剛度，所以也采用I 0底梁也采用【0五、主梁的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料①主梁的跨度：孔口尺寸1計(jì)算跨度,荷載跨度②主梁荷載：于第三根主梁位置下調(diào)，故將第三根主梁作為設(shè)計(jì)依據(jù)：水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)一、設(shè)計(jì)資料：①閘門(mén)型式：露頂式平面鋼閘門(mén)②孔口尺寸： ③上游水位： ④下游水位：⑤閘底高程： ⑥啟閉方式：⑦材料鋼結(jié)構(gòu)：； 焊條：型；行走支承：滾輪支承或膠木滑道止水橡皮：側(cè)止水用型橡皮，底止水用條形橡皮TOC\o"1-5"\h\z⑧制造條件金屬結(jié)構(gòu)制造廠制造，手工電弧焊，滿足III級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范 4二、閘門(mén)結(jié)構(gòu)的形式及布置閘門(mén)尺寸的確定閘門(mén)高度：考慮風(fēng)浪所產(chǎn)生的水位超高，故閘門(mén)高度2閘門(mén)的荷載跨度為兩側(cè)止水的間距： 1閘門(mén)計(jì)算跨度：整個(gè)閘門(mén)的荷載為作于和閘門(mén)距離閘底 的的均布荷載主梁的形式主梁的形式根據(jù)水頭和跨度大小而定，本閘門(mén)屬偏大跨度，為了方便制造和維護(hù)，決定采用實(shí)腹式組合梁。主梁的布置①根據(jù)閘門(mén)的高跨比：當(dāng)小于等于時(shí)采用多主梁形式，當(dāng)大于等于時(shí)候采用雙主梁形式，根據(jù)設(shè)計(jì)資料為孔口尺寸，本設(shè)計(jì)采用根主梁②主梁位置的確定：主梁位置的設(shè)計(jì)原則是根據(jù)每個(gè)主梁承受相等水壓力的原則確定。對(duì)于露頂式閘門(mén)：假定水面至門(mén)底的距離為H主梁的個(gè)數(shù)為n第根主梁至水面的距離為k則J 根據(jù)公式：J水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)J J考慮到后面梁格的布置和面板的選取將第三根主梁的位置下調(diào)所以。梁格的布置和形式對(duì)于露頂式大跨度閘門(mén)采用復(fù)式布置和等高連接，水平次梁穿過(guò)橫隔板上的預(yù)留孔并被橫隔板所支撐，水平次梁為連續(xù)梁，其間距應(yīng)上疏下密，使面板各區(qū)格需要的厚度大致相等，梁格布置的尺寸詳見(jiàn)下圖連接系的布置和形式①橫向連接系，根據(jù)主梁的跨度，決定布置道橫隔板，其間距為，橫隔板兼做豎直次梁。②縱向連接系，設(shè)在兩兩主梁下翼緣的豎平面內(nèi)，采用斜桿式桁架。邊梁與行走支承：邊梁采用雙腹式，行走支承采用滾輪三、面板設(shè)計(jì)根據(jù) 《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》，關(guān)于面板的計(jì)算，先估算面板的厚度，在主梁截面選擇之后再驗(yàn)算面板局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應(yīng)力。估算面板厚度假定梁格的布置如上圖所示。面板厚度按 J當(dāng) 小于等于時(shí)，則JJ當(dāng)大于等于時(shí)，則JJ列表計(jì)算：面板厚度的估算區(qū)格J水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)如表所示，面板大的▽在范圍內(nèi)，所以梁格布置合理，現(xiàn)選用面板厚度為面板與梁格的連接計(jì)算面板局部撓曲時(shí)產(chǎn)生的垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫拉力按下式計(jì)算，已經(jīng)面板厚度為 ，并且近似取板中的最大彎應(yīng)力為 0則：面板與主梁連接焊縫方向單位長(zhǎng)度內(nèi)的剪力：J面板與梁格連接焊縫取其最小厚度四、水平次梁、底梁、頂梁的設(shè)計(jì)1荷載與內(nèi)力計(jì)算水平次梁和頂、底梁都是支撐在橫隔板上的連續(xù)梁，作用在他們上面的水壓力可按下式計(jì)算：列表計(jì)算：水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)根據(jù)上表計(jì)算，水平次梁的計(jì)算荷載取 ,水平次梁為跨連續(xù)梁，跨度為 8跨彎矩系數(shù)選擇如下圖:水平次梁彎曲時(shí)的邊跨中彎矩為次中 支座處的負(fù)彎矩：次截面選擇考慮利用面板作為次梁截面的一部分，初選【，教材附錄三表查的：面板參加次梁工作有效寬度按下式計(jì)算，然后取最小值：按上述中的號(hào)梁進(jìn)行計(jì)算：梁間距對(duì)于第一跨中正彎矩段取 對(duì)于負(fù)彎矩段取，根據(jù) 查表教材 頁(yè)表對(duì)于 得則 對(duì)于得則 對(duì)第一跨中選用 ，則水平次梁的組合截面面積為組合截面形心到槽鋼的中心線距離為:水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 露頂式平面閘門(mén)跨中組合截面的慣性矩及截面模量為：次中對(duì)于支座選 ，則組合截面面積為：截面形心到槽鋼的中心線距離為：支座處組合截面的慣性矩及截面模量：次水平次梁的強(qiáng)度驗(yàn)算于支座處彎矩最大，而截面模量較小，故只需驗(yàn)算支座處抗彎強(qiáng)度，即： 次次說(shuō)明水平次梁選用【 滿足要求。水平次梁的撓度驗(yàn)算受均布荷載的等跨連續(xù)梁，最大撓度