目录
一、设计资料 (2)
二、闸门结构的形式及布置 (2)
三、面板设计 (4)
四、水平次梁、顶梁和底梁的设计 (5)
五、主梁设计 (10)
六、横隔板设计 (16)
七、纵向连接系设计 (17)
八、边梁设计 (18)
九、行走支承设计 (20)
十、滚轮轨道设计 (21)
十一、闸门启闭力和吊耳计算 (22)
十二、液压式启闭机 (23)
水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书
一、设计资料
1、闸门形式：露顶式平面钢闸门；
2、孔口尺寸（宽*高）：18m*15m；
3、上游水位：14.8m；
4、下游水位：0.2m；
5、闸底高程：0m；
6、启闭方式：液压式启闭机；
7、材料：钢结构：Q235-A.F；
焊条：E43型；
行走支承：滚轮支承；
止水橡皮：侧止水用p型橡皮，底止水用条形橡皮；
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、规范：《水利水电工程闸门设计规范SL 1947-2005》
二、闸门结构的形式及布置
1、闸门尺寸的确定（如下图）
闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m,故闸门高度=14.8+0.2=15m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=15m；
闸门的计算跨度：L=L0+2×0.2=18+0.4=18.4m。
2、主梁的形式
主梁的形式根据水头合跨度大小而定，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。
3.主梁的布置
因为L=18.00<1.5H=1.5X15=22.5
所以是选取7跟主梁。
根据公式计算每一根主梁距水面的距离，K及第K跟主梁，得：
y1=3.78m; y2=6.91m; y3=8.95; y4=10.60m; y5=12.02m; y6=13.29m;
y7=14.45m 具体布置见下图：
4梁格的布置和形式
梁格采用复式布置和等高连接，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，梁格的布置具体尺寸见下页图。
5.连接系的布置和形式
（1）横向连接系，根据主梁的跨度决定布置8道横隔板，其间距为2m，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
单位（mm）
6.边梁与行走支承。
边梁采用单复试，行走支承采用滚轮支承。 三、面板设计
根据SL1974-1995《水利水电工程钢闸门设计规范》修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁界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.估算面板厚度
假定梁格布置尺寸如图2所示，面板厚度按下式计算：
t=a
[]
σα92.0kp
当b/a ≤3时，α=1.65，则t=a 160
*65.1*9.0kp
=0.065a kp
当b/a ≥3时，α=1.55,则t=a 160*55.1*09kp
=0.067a kp 现列表如下：
根据上表计算，选用面板厚度t=12mm 。 2、面板与梁格的连接计算
面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横拉力P ，已知面板厚度t=12mm 并且近似地取板中最大弯应力σ
max =[]σ=1602
m m N 则
P=0.07t σ
max =0.0712×160=134.4N/mm
面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：
T=02I VS
==（N/mm ）
计算面板与主梁连接的焊缝厚度：
h
f
====(mm )
面板与梁格连接焊缝最小厚度h f 四、水平次梁、顶梁和底梁的设计 1.荷载与内力的计算
水平次梁和顶底梁都是支承在隔板上的连续梁，作用在它们上面的水压力按
q=P 2下上a a +
现列表计算如下：
q =1284kN/m
16 120.54 0.500 60.27
0.500
17(主梁) 125.44 0.495 62.09
0.490
18 130.24 0.490 63.82
0.490
19 135.04 0.485 65.49
0.480
20(主梁) 139.75 0.480 67.08
0.480
21 144.45 0.480 69.34
0.480
22 149.16 0.440 65.63
0.400
23(主梁) 153.07 0.475 72.71
0.550
24(底梁) 158.47 0.275 43.57
根据上表计算，水平次梁计算荷载取66.65KN/m, 水平次梁为9跨连续梁，跨度为2m.如下图所示。水平次梁弯曲时的边跨跨中弯矩为：
次中M =24.24（KN.m ） 支座B 处的负弯矩为： B M 次=25.90(KN.m)
2.截面选择
W= []
σ M
==161875(3m m )
考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选
，由附录三表4表查得：
A=2883(2m m )； X W =1780000 (3m m ); X I =17804000(4m m )；1b =73(mm); d=7(mm)
面板参加次梁工作有效宽度按下式计算，然后取其中最小值。 B ≤1b +60t=73+60×12=793(mm) B=ξ1b( 对跨间正弯矩段）； B=ξ2b(对支座负弯矩段）；
按10号梁计算，设梁间距b=(b 1+b 2)/2=(750+650)/2=700(mm).确定上式中面板的有效宽度系数ξ时，需要知道梁弯矩零点之间的距离L 0与梁间距b 之比值。对于第一跨中正弯矩段取l 0=0.8l=0.8*2000=1600(mm);对于支座负弯矩段取l 0=0.4l=0.4*2000=800(mm)。根据l 0/b 查表7-1得：
对于l 0/b=1600/700=2.3得ξ1=0.70则B=ξ1b=0.7×700=490(mm) 对于l 0/b=800/700=1.143得ξ2=0.44则 B=ξ2b=0.44×700=308(mm)
对于第一跨中弯矩选用B=490(mm)，则水平次梁组合截面面积： A=2883+490×12=8763(mm 2) 组合截面形心到槽钢中心线的距离： e=(490×12×106)/8763=71(mm) 跨中组合截面的惯性矩及截面模量为：
I 次中=17804000+2883×712+490×12×353=39540203(mm 4)
W min =
=231223(mm 2)
对支座段选用B=308(mm).则组合截面面积：A=2883+308×12=6579(mm 2) 组合截面形心到槽钢中心线的距离：e==59.5(mm)。
支座处组合截面的惯性矩及截面模量：
I 次B =17804000+2883×59.52+308×12×65.52=43867304(mm 4)
W min ==275030(mm 2)
3.水平次梁的强度验算
由于支座处B 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：
次 =min
W M B
次=
=112N/mm 2=160N/mm 2
说明水平次梁选用
槽钢满足要求。
扎成梁的剪应力一般很小，可不必验算。 4.水平次梁的挠度验算
受均布荷载的等跨连续梁，最大挠度发生在边跨，由于水平次梁在B 支座处，截面的弯矩已经求得M 次B =28.53KNm,则边跨挠度可近似地按下式计算：
L w =3845*次EI qL 3-次
次EI L M B 16
=
-
=0.000538≤??
????L w =2501
=0.004
故水平次梁选用槽钢满足强度和刚度要求。
5.顶梁和底梁
顶梁所受荷载较小，但考虑水面漂浮物的撞击等影响，必须加强顶梁刚度，所以也采用
槽钢。 底梁也采用。
五、主梁设计 （一）设计资料
1.设计如下图，主梁跨度净宽L 0=18.00m;计算跨度L=18.40m ；荷载跨度
L 1=18m.
2.主梁荷载q=15
3.328KN/m. 3.横向隔间距：2m ；
4.主梁容许挠度：[]w =L/600 。
（二）主梁设计
主梁设计内容包括：1.截面选择；2.梁高改变；3.翼缘焊缝；4.腹板局部稳定验算；5.面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力验算。 1.截面选择
（1）弯矩与剪力。弯矩与剪力计算如下：
M max =×（ - ）=6485(kN.m)
V max ===1379.952(kN)
(2)需要的截面抵抗矩。已知Q235钢的容许应力[]σ=160KN/mm 2， 考虑钢闸门自重引起的附加应力作用，取容许应力[]σ=0.9×160=144N/mm 2，则需要的截面抵抗矩为 W=
[]
σmax
M = =45034cm 2.
(3)腹板高度选择按刚度要求的最小梁高（变截面梁）： H min =0.96×0.23×
[][]E
L w L /σ =0.96×0.23×=170.4（cm ）
对于变截面梁的经济梁高，h e=3.1w2/5=3.1×450342/5=225.3(cm)。现选用腹板高度h0=220cm.
(4)腹板厚度选择按经验公式计算：
t
w =11
/
h =/11=1.35cm,选用 t w=2.0cm.
(5)翼缘截面选择每个翼缘需要截面为：
A
1
=`-= - =131.3cm2
下翼缘选用 t1=2cm(符合钢板规格）
需要b1===65.65cm,选用b1=70cm，（在--=88—44cm之间）.
上翼缘的部分截面可利用面板，故只需设置较小的上翼缘板同面板相连，选用
t 1=2.0cm,b
1
=32cm.面板兼作主梁上翼缘的有效宽度取为：
B=b
1
+60t=32+60×1.2=104cm.
上翼缘面积
A
1
=32×2+104×1.2=188.82
(6)弯应力强度验算主梁跨中截面（见下图)的几何特性如下表：
单位（mm）
截面形心矩：y1===100.7cm
截面惯性矩：+4075506=5850172（cm4）
截面抵抗矩：上翼缘顶边W mon===58095（cm3）
下翼缘底边： W min===46913（cm3）
弯应力：=13.82(kN/cm2)<0.9×16=14.4(kN/cm2) (安全)
（7）整体稳定性与挠度验算因主梁上翼缘直接同钢板相连，按规范规定可不必验算整体稳定性。又因梁高大于刚度要求的最小梁高，故梁的挠度也不必验算。
2.截面改变
因主梁跨度较大，为减小门槽宽度和支承边梁高度（节省钢材），有必要将主梁支承段腹板高度宽度减小h0s=0.6h0=0.6×220=132cm.
梁高开始改变的位置取在临近支承段的横向隔板下翼缘的外侧，离开支承段的距离为200-10=180cm
(单位：mm)
剪切强度验算：考虑到主梁段部的腹板及翼缘部分分别同支承边梁的腹板及翼缘相焊接，故可按工字钢截面来验算剪应力强度。主梁支承端截面的几何特性如下表。
截面形心距：y1=63(cm)
截面惯性矩:+1482791=1866119(cm4)
截面下半部中和轴的面积矩：S=140×73.2+72.2×2×=15460cm3
剪应力：=5.71≤[]2
τ。(安全)。
=
/
KN
5.9cm
3.翼缘焊缝
翼缘焊缝厚度h f按受力最大的支承端截面计算。最大剪力V max=1379.392kN.截面惯性矩I0=1866119cm4。
上翼缘对中和轴的面积矩 S1=124.8×62.4+64×60.8=11678.72cm3。
下翼缘对中和轴的面积矩 S2=140×73.2=10248 ===6.16(mm) 需要h f >=1.5=1.5×=6.70(mm) 角焊缝最小厚度 h f =12mm. 所以全梁的上下翼缘焊缝都采用h f 4.腹板的加劲肋和局部稳定验算 加劲肋的布置：因为200/2=100>80,故需设置横向加劲肋，以保证腹板的局部稳定性。因闸门上已布置横向隔板兼作加劲肋，其间距a=200cm。腹板区格划分主梁变截面位置图 该区格的腹板平均高度是=1/2(220+132)=176cm /tw=176/2=88(cm),不必验算，故在梁高减小的区格内也不必设横加劲肋。 5.面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 从上述的面板设计可见，直接与主梁相邻的面板区格，只有6区格所需板厚度较大，这意味着该区格的长边中点应力也较大，所以选取区格6（图2），并验算其长边中点的折算应力。 面板区格6在长边中点的局部弯曲应力： my= ==2434.5(KN/) mx=u my=±0.3×2434.5=±730.35(KN/) 对应于面板区格6在长边中点的主梁弯矩（图5）和弯应力： M=153.328×9×9-=11745(KN*m) 0x===202.16(N/) 面板区格3的长边中点的折算应力 zx = = =221<1.55*160=248(N/) 上式中的取值均以拉应力为正号，压应力为负号。 故面板厚度选用12mm，满足强度要求 六、横隔板设计 1.荷载和内力计算 横隔板同时兼做竖直次梁，它主要承受水平次梁、顶梁和底梁传来的集中荷载以及面板传来的分布荷载，计算时可把这些荷载用以三角形分布的水压力来代替（见下图），并且把横隔板作为支撑在主梁上的双悬臂梁。则每片横隔板在上悬臂的最大负弯矩为 M=×2.0×=50.49(KN*m) 2.横隔板截面选择和强度计算 其腹板选用与主梁腹板同高，采用2200mm*12mm，上翼缘利用面板，下翼缘采用500mm*12mm的扁钢，上翼缘利用面板的宽度按B=ξ2b确定，其中 b=2000mm，按l0/b==3.78，查表可得有效宽度系数ξ =0.69，则 2 B=0.69*2000=1380mm，取B=1400mm (单位：mm) 如上图，截面形心到腹板中心线的距离： e==180（mm） 截面惯矩： I=+12×2200××12×500×+12×1400× =3.58317328× 截面模量：Wmin==2773554() 验算弯应力：=18.2(N/)< 由于横隔板截面高度较大，剪切强度更不必验算，横隔板翼缘焊缝采用最小焊缝厚度=12mm。 七、纵向连接系设计 1.载荷和内力计算 纵向连接系受闸门自重。露顶式平面钢闸门G按附录十一式计算： =0.012×1.0×1.0×××9.8=2154(KN) 下游纵向连接系承受 0.4G=0.4×2154=861(KN) 纵向连接系是做简支的平面桁架。因为为大跨度闸门，则验算其桁架腹杆布置 如图，其节点荷载为=95.7(KN) (单位：mm) 2.斜杆截面计算 斜杆承受最大拉力N=844.39KN ，同时考虑闸门偶然扭曲是可能承受压力，故长细比的限制值应与压杆相同，即[]200=≤λλ。 选用双角钢∟200×18，表查得： 截面面积A=13860㎜2回转半径i y0=87.4mm 斜杆计算长度 长细比 验算拉杆强度： 考虑单角钢受力偏心的影响，将容许应力降低15%进行强度验算。 八、边梁设计 边梁的截面形式采用双腹式（如图），边梁的截面尺按照构造要求确定，即截面高度与主梁端部高度相同，腹板厚度与主梁腹板厚度相同，为了便于安装滚轮，两个下翼缘为用宽度为200mm 的扁钢做成。 边梁是闸门的重要受力构件，由于受力情况复杂，故在设计师将容许应力值降低15%作为考虑受扭影响的安全储备。 (单位：mm) 1.荷载和内力计算 在闸门每侧边梁上各设六个滚轮。其布置尺寸可见下图。 M图 V图 最大轴向力为作用在一个边梁上的起吊力，估计为7260kN（详细计算见后）。在最大弯矩作用截面上的轴向力，等于起吊力减去上滚轮的摩阻力，该轴向力 2.边梁的强度验算 截面面积 A=73880mm2 面积矩Smax=22635920() 截面惯性矩 截面模量 截面边缘最大应力验算: 腹板最大剪应力验算： 腹板与下翼缘连接处应力验算： 以上的验算满足强度要求。 九、行走支承设计 滚轮计算：轮子的主要尺寸是轮径D和轮缘宽度b，这些尺寸是根据轮缘与轨道之间的接触应力的强度条件来确定的，对于圆柱形滚轮与平面轨道的接触情况是线接触，其接触应力可按下式计算，其中第五个滚轮受力最大，其值为2918kN。设滚轮轮缘宽度b=120mm，轮径D=400mm。 为了减少滚轮转动时的摩擦阻力，在滚轮的轴孔内还要设滑动轴承，选用钢对10-1铸铁铝磷青铜。 轴和轴套间压力传递也是接触应力的形式，可按下式验算： [] cg l cg db P σ σ≤ = 1 1.1 取轴的直径d=250mm，轴套的工作长度b1=300mm， 滑动轴套容许应[]50 = cg σN/mm2 一、设计资料： ①闸门型式：露顶式平面钢闸门 ②孔口尺寸（宽?高）： 14 m ? 12 m ③上游水位： m ④下游水位： m ⑤闸底高程： 0 m ⑥启闭方式： ⑦材料钢结构：Q235-A.F； 焊条：E43型； 行走支承：滚轮支承或胶木滑道 止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮 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规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》 二、闸门结构的形式及布置 1.闸门尺寸的确定 闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高0.2m，故闸门高度=12+0.2=12.2（m）；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=14m； 闸门计算跨度：L=L0+2d=14+2*0.2=14.40（m） 整个闸门的荷载为作于和闸门距离闸底H/3的P=706.32 KN/m的均布荷载 2.主梁的形式 主梁的形式根据水头和跨度大小而定，本闸门属偏大跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。 3.主梁的布置 ①根据闸门的高跨比：当L小于等于H时采用多主梁形式，当L大于等于1.5H 时候采用双主梁形式，根据设计资料为14*12孔口尺寸，本设计采用3根主梁②主梁位置的确定： 主梁位置的设计原则是根据每个主梁承受相等水压力的原则确定。 对于露顶式闸门：假定水面至门底的距离为H，主梁的个数为n，第K根主梁至水面的距离为Yk，则 Yk=2H/3√n[K1.5 -（K-1）1.5 ] 根据公式： Y1=2*12/3√3[11.5 -（1-1）1.5 ]=4.6（m） Y2=2*12/3√3[21.5 -（2-1）1.5 ]=8.5 （m） Y3=2*12/3√3[31.5 -（3-1）1.5 ]=10.9（m） 考虑到后面梁格的布置和面板的选取将第三根主梁的位置下调0.5m 所以Y3=11.4（m）。 4.梁格的布置和形式 对于露顶式大跨度闸门采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留 孔并被横隔板所支撑，水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需 要的厚度大致相等，梁格布置的尺寸详见下图 5.连接系的布置和形式 ①横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置7道横隔板，其间距为1.75m，横隔 板兼做竖直次梁， ②纵向连接系，设在两两主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。 6.边梁与行走支承： 边梁采用双腹式，行走支承采用滚轮 三、面板设计 根据SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》，关于面板的计算，先估算面板 的厚度，在主梁截面选择之后再验算面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。 1.估算面板厚度 假定梁格的布置如上图所示。面板厚度按 T=a√(KP/0.9a[o]) 当b/a小于等于3时，a=1.5则T=a√(KP/（0.9*1.5*160）)=0.068√KP 当b/a大于等于3时，a=1.4则T=a√(KP/（0.9*1.5*160）)=0.07√KP 列表计算： 区格a(mm) b(mm) b/a k p(N/mm2) √kp t(mm) I 1750 3100 1.771429 0.652 0.01519 0.099518 12.19098 II 1500 1750 1.166667 0.368 0.03773 0.117833 12.01898 III 1500 1750 1.166667 0.368 0.05243 0.138904 14.16818 多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计 1、工程概况 1.1工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 1.2建设地点：东莞市区某地； 1.3工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 1.4基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 1.5抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。 图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。 图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。 图3-3 顶层平面图 3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1 潜 孔 式 平 面 钢 闸 门 设 计 工程概况： 闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。其主要作用是控制水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。 设计目录： 1.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书。。。。。。。。1 （1）设计资料及有关规定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 （2）闸门结构的形式及布置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 <1>闸门尺寸的确定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 <2>主梁的布置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 （3）面板设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 （4）水平次梁、顶梁和底梁地设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （5）主梁设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 （6）横隔板设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 （7）边梁设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 （8）行走支承设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 （9）胶木滑块轨道设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 （10）闸门启闭力和吊座验算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计图。。。。。。。。。。（附图） 水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书 一、设计资料及有关规定： 1.闸门形式： 潜孔式焊接平面钢闸门。 2.孔的性质： 深孔形式。 3.材料： 露顶式平面钢闸门设计说明书 一、设计资料 ⑴闸门型式：露顶式平面钢闸门 ⑵孔口净宽：8.0 m ⑶设计水头：7.0m ⑷结构材料：Q 235F A - ⑸焊条：焊条采用E 43型手工焊 ⑻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2-MCS ⑼混泥土强度等级：C20 ⑾规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-1995） 二、闸门结构的型式及布置 1.闸门尺寸的确定: ⑴闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2 m，故闸门高度5.2+0.2=5.4 m ⑵闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距L D=8.0 m ⑶闸门计算跨度L=L0+2d=8+2×0.3=8.6 m 2. 主梁的型式 主梁的型式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度(L=5~10)，为了便于制造和维护，采用实腹式组合梁，焊接组合截面。 3. 主梁的布置 根据闸门的高垮比L H = 8.6 5.2 =1.65>1.55，决定采用双主梁，为使两根主梁在设计水位时所 受水压力相等，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=H 3 =5 3 =1.67 m ，并要求 下悬臂a ≥0.12H 和a ≥0.4 m ，上悬臂c ≤0.45H 和c ＜3.6 m 。且使底主梁到底止水的距离尽量符合底缘布置要求（即α>30°），先取a=0.12H=0.6 m ，则主梁间距：2b=2(y-a)=2×(1.67-0.6)=2.14 m 4. 梁格的布置和形式 格采用复式布置和高等连接，三根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，其间距上疏下密，面板各区格所需要的厚度大致相等。梁格的布置及具体尺寸如下图所示： 5. 联结系的布置和形式 （1）横向联结系：根据主梁的跨度，采用布置3道横隔板，横隔板兼作竖直次梁，其 横向联结间距为L=8.6 4 =2.15 m （2）纵向联结系:采用斜杆式桁架，布置在两根主梁下翼缘的竖平面内，并设有4根等 肢角钢的斜杆。 6. 边梁与行走支承 一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风 水工钢结构平面钢闸门设计计算书 一、设计资料及有关规定: 1?闸门形式：潜孔式平面钢闸门。 2. 孔的性质：深孔形式。 3. 材料：钢材：Q235 焊条：E43;手工电焊；普通方法检查。 止水：侧止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮。 行走支承：采用胶木滑道，压合胶布用MC—2。砼强度等级：C20b 启闭机械：卷扬式启闭机。 4. 规范：水利水电工程刚闸门设计规范(SL74-95)，中国水利水电出版社1998.8 二、闸门结构的形式及布置 (一)闸门尺寸的确定(图1示) 1?闸门孔口尺寸： 孔口净跨(L) : 3.50m。孔口净高：3.50m。 闸门高度(H) : 3.66m。闸门宽度：4.20m。 2. 计算水头：50.00m。 (二)主梁的布置 1. 主梁的数目及形式 主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=3.50m,闸门高度h=3.66m,L 三、面板设计 根据《钢闸门设计规范 SD — 78 (试行)》关于面板的设计，先估算面板厚度，在主梁截面选择以 后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。 1?估算面板厚度 假定梁格布置尺寸如图2所示。面板厚度按下式计算 匸9 ?OF ：］ 现列表1计算如下: 表1 根据上表计算，选用面板厚度。 2.面板与梁格的连接计算 已知面板厚度t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力c max=[c ]=160N/mn n ,则 p=0.07 x 14x 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力： 3 VS 790 10 1000 14 272 T = =— 21。 2 3776770000 面板与主梁连接的焊缝厚度： h f . P 2 T 2 /0.7 [ t w ] 398/0.7 113 5mm ， 面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度 h f 6mm 。 四、水平次梁，顶梁和底梁地设计 1. 荷载与内力地验算 水平次梁和顶，底梁都时支承在横隔板上地连续梁，作用在它们上面的水压力可 按下式计算，即 a 上 a 下 现列表2计算如下: 表2 当 b/a < 3 时，a=1.65,则 t=a kp =0.065 a% kp 0.9 1.65 160 当 b/a >3 时，a=1.55,则 t=a kp 0.9 1.55 160 =0.067 a., kp 398N / mm, 钢结构课程设计 题目：露顶式平面钢闸门设计 专业：水利水水电工程 姓名：杨军飞 班级：14瑶湖一班 学号：2014100034 指导老师：姚行友 二〇一二年6月25日 露顶式平面钢闸门设计 一、设计资料 闸门形式：露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：10.00m 设计水头：5.40m 结构材料：Q235F A-; 焊条：焊条采用E43型手工焊； 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2 MCS; - 启闭方式：电动固定式启闭机; 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；执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（1995 SL）。 74- - 。 二、闸门结构的形式及布置 （1）闸门尺寸的确定（见下图）。 1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故闸门高度= 5.54+ 0.2 = 5.6（m）； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 = 10m； 3）闸门的计算跨度：L = L0 + 2d = 10+2?0.2 =10.4 (m)； （2）主梁的形式。主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。 （3）主梁的布置。根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。为使两个主梁设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力的合力作用线y = H/3 ≈1.867， 并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4。上臂梁 H c 45.0≤,今 取 a 0.12H=0.672(m) 主梁间距 2b=2(y-a)=2(1.867-0.672)=2.39(m) 则 c=H-2b-a=5.5-2.46-0.6=2.538(m) （满足要求） （4）梁格的布置和形式。梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的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，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如下图所示。 （5）连接系的布置和形式。 1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置道横隔板，其间距为 2.6 m，横隔板兼作竖直次梁。 2）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。采用斜杆式桁架。 （6）边梁与行走支承。边梁采用单复式，行走支承采用胶木滑道。 毕业设计说明书（毕业论文） 毕业设计（论文）题目 专业：土木工程专业 学生：赵鹏 指导教师：王羡农 河北工程大学土木工程学院 2013年05月29日 摘要 本设计工程为邯郸地区一67.5米双跨钢结构。主要依据《钢结构设计规范})GB50017-2003和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GECS 102:2002等国家规范，综合考虑设计工程的规模、跨度、高度及用途，依据“适用、经济、在可能条件下注意美观”的原则，对各组成部分的选型、选材、连接和经济性作了比较，最终选用单层门式钢架的结构形式。梁、柱节点为刚性连接的门式钢架具有结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点，便于工业化，商品化的制品生产，与轻型维护材料相配套的轻型钢结构框架体系己广泛应用于建筑结构中，本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平而内外的稳定性;梁柱均采用Q235钢，10. 9级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。 关键词:轻型钢结构门式钢架内力分析双层彩色聚苯乙烯夹芯板节点 Abstract This project in handan area is a 67.5m double-span steel structure. The project designed strictly complies with the relavant stipulations of the "CODE FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES (GF50017-2003)" and "TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT WEIGHT BUILDINGS WITH GABLED FRAMES (CECS 102:2002)", and some others. Synthesize the scale of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as" applying, economy, under the possible term attention beautifully", Connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the construction form that use single layer a type steel. The beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction Simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. characteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. Next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235-B.F steel. Rod for manual welding usually adopts E43..Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the Bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in the design of brace, tension rod, and tension rod jpints. Keywords:Lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; The double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint 露顶式平面钢闸门设计 一、设计资料 闸门形式：露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：3.0m； 设计水头：2.8 m； 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：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2； 砼强度等级：C20。 参考资料：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74 -95）、《水工钢结构》。 二、闸门结构形式及布置 1、闸门尺寸的确定，如图-1所示： 1）闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，闸门的高 度H=2.8+0.2=3.0m； 2）闸门的荷载在跨度为两侧止水间的跨度：L0=3.0m ； 3）闸门的计算跨度：L=L0+2 × 0. 15=3.30m。 P 图1 闸门主要尺寸图 2、主梁形式的确定。主梁的形式根据水头的大小和跨度大小而定，一般分为实腹式和行架式，为方便制造和维护，采用实腹式组合梁。 3、主梁布置。 当闸门的跨度L不大于门高H或L/H<1.5时，采用多主梁式。根据每根主梁承受相等水压力的原则进行布置，保证主梁尺寸一致，便于制作安装。 水面至门底距离为H，主梁个数n，对于露顶式闸门，第K根主梁至水面的距离为y k，则： 本次设计根据实际情况采用两根主梁，采用两根主梁布置时，应该对称于水压力合力的作用线 y=H/3=2.8/3=0.93m，闸门上悬臂C 不宜过长，通常要求C≤0.45H=0.45×2.8=1.26m，下悬臂a≥0.12H，则 a=0.33≈0.12H=0.336（m ） 主梁间距 2b=2( y-a)=2×(0.93-0.33)=1.20m 则C=H-2b-a=2.8-1.2-0.33=1.27≈0.45H （满足要求） 4、梁格布置。 梁格布置一般分为：简式、普通式、复式三种。设计跨度较小且宽高比L/H<1.5时,可不设次梁，面板直接支承在多根主梁上。本设计采用普通式，不设水平次梁，只在竖向设两道横隔板。 图2 梁格布置尺寸图 5、梁格连接形式。 梁格的连接形式有齐平连接和降低连接两种。本次设计采用齐平连接。 6、边梁与行走支承。 雅居乐 多高层钢结构住宅方案设计 1.工程概况 工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 建设地点：东莞市区某地； 工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 场地土层情况： 表2-1 场地土层情况 2.建筑与结构布置 3.1.建筑布置 3.1.1.首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。 图3-1 首层建筑平面图 3.1.2.标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。 图 3-2 标准层平面图 3.1.3.顶层平面图 如下图3-2所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。 图3-3 顶层平面图3.1.4.剖面图 图3-4 剖面图1 6 金属结构设计 6.3 金属结构设计计算 6.3.1 设计资料 （1）闸门型式：露顶式平面钢闸门 （2）孔口尺寸（宽×高）：6m ×3m （3）设计水头:3.16m （4）结构材料：Q235钢 （5）焊条：E43 （6）止水橡皮：侧止水型号采用P45-A ，底止水型号采用I110-16 （7）行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2 （8）混凝土强度等级：C25 （9）规范：《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95） 6.3.2 闸门结构的形式及布置 6.3.2.1 闸门尺寸的确定 1.闸门高度:考虑风浪产生的水位超高，将闸门的高度确定为3m 。 2.闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 0=6.0m 3.闸门计算跨度：L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m 6.3.2.2静水总压力 闸门在关闭位置的静水总压力如图6.1所示，其计算公式为： 2 29.8344.1/2 2gh P kN m ρ?= == 图6.1 闸门静水总压力计算简图 P 6.3.2.3 主梁的形式 主梁的形式应根据水头的大小和跨度大小而定，本设计中主梁采用实腹式组合梁。 6.3.2.4主梁的布置 根据主梁的高跨比，决定采用双主梁。两根主梁应布置在静水压力合力线上下等距离的位置上，并要求两主梁的距离值要尽量大些，且上主梁到闸门顶缘的距离c 小于0.45H ，且不宜大于3.6m ，底主梁到底止水的距离应符合底缘布置的要求。故主梁的布置如图6.2所示 图6.2 主梁及梁格布置图 6.3.2.5 梁格的布置和形式 梁格采用复式布置并等高连接，并使用实腹式竖向隔板兼作竖直次梁，使水平次梁穿过隔板上的预留孔而成为连续梁，其间距上疏下密，面板各区格需要的厚度大致相等，具体布置尺寸如图6.2所示。 6.3.3 面板设计 根据《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95），关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后再计算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。 初选面板厚度。面板厚度计算公式为： δ当b/a ＞3时，α=1.4；当b/a ≤3时，α=1.5。 列表进行计算，见表6.1： renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l /20～l /8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N /mm 2。 抗风柱的柱距为6m ，上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ，焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN /m 2 (3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。 露顶式平面钢闸门设计 一、 设计资料 闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：9.00m ； 设计水头：5.50m ； 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：采用胶木滑道，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）。 二、 闸门结构的形式及布置 （1）闸门尺寸的确定（图1）。 1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m ，故闸门高度= 5.5 + 0.2 = 5.7（m ）； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 1 = 9m ； 3）闸门的计算跨度：L = L 0 + 2d =9+2×0.2=9.4(m)； （2）主梁的形式。主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。 （3）主梁的布置。根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。为使两个主梁设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力的合力作用线y = H/3≈1.83m(图1)并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4 m 。上臂梁 H c 45.0≤,今取 a=0.63≈0.12H=0.66(m) 主梁间距 2b=2(y~-a)=2×1.2=2.4(m) 则 c=H-2b-a=5.5-2.4-0.63=2.47≤0.45H （满足要求） （4）梁的布置和形式。梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的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，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如 图2 所示。 （5）连接系的布置和形式。 1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置 道横隔板，其间距为 2.35 m ，横隔板兼作竖直次梁。 2）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。采用斜杆式桁架。 （6）边梁与行走支承。边梁采用单复式，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》 （SL 74-95），关于面板的计算，先估算面板的厚度，在主梁截面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁弯曲的折算应力。 （1） 估算面板厚度。假定梁格布置尺寸 图 2 所示。面板厚度按式 [] σα9.0________kp t ≥计算 当b/a ≤ 3 时，a = 1.5 ，则kp a kp a t 68.0160 4.19.0_________=??= 当b/a > 3 时，a = 1.4 ，则kp a kp a t 07.0160 4.19.0_________=??= 现列 表 1 进行计算。 表1 面 板 厚 度 的 估 算 8米高广告牌钢结构设计计算书 1 基本参数 1.1广告牌所在地区： 福州地区; 1.2地面粗糙度分类等级： 按《建筑结构荷载规范》(ＧB50０09－2001) A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区； 依照上面分类标准，本工程按Ｂ类地形考虑。 2 广告牌荷载计算 2.1广告布广告牌的荷载作用说明: 广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载. （1)自重:包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照4０0N/ｍ２估算： (2)风荷载:是垂直作用于广告牌表面的荷载,按GＢ50009采用; (３)雪荷载：是指广告牌水平投影面上的雪荷载，按GＢ500０9采用； （4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载,按GB50009,可按500N/m２采用; 在实际工程的广告牌结构计算中，对上面的几种荷载,考虑最不利组合，有下面几种方式,取用其最大值: Ａ:考虑正风压时: ａ。当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合： S k＋=1。35G k ＋0.6×１。4w k ＋0.7×1。4S k (或Q k ) ｂ.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合： S k+＝1。2Ｇ ｋ +1。4×w ｋ +0.7×1.4S k (或Ｑ k ） B:考虑负风压时： 按下面公式进行荷载组合: Ｓ k-＝1。0G ｋ +1。4w ｋ 2.2风荷载标准值计算: 按建筑结构荷载规范（ＧB50０0９—2001)计算： ｗ ｋ+=β gｚ μ ｚ μ s1＋ w ……7.1.1—２[GB5０0０9-２001 2006年版］ w k-＝β gz μ z μ s１－ ｗ ０ 上式中： ｗ k+ ：正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(ＭPa)； w k- :负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值（MPａ); Z：计算点标高：8m; β gz :瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算（高度不足5m按５m计算): β ｇz =Ｋ(1＋2μ f ) 其中K为地面粗糙度调整系数,μ f 为脉动系数 A类场地：β gz =０。9２×(1+2μ f ）其中:μ f =０.38７×(Z／10）—0。12 B类场地：β gｚ=0.89×（１＋2μ f ) 其中：μ ｆ =０.5（Z/10)-０。16 C类场地：β gz =0.8５×(1+2μ f ) 其中:μ f =０．７３４(Z／10)-０.22 D类场地：β gz =０。８0×(１+2μ f ) 其中：μ f ＝1。2２48（Z/１0）—0.3 对于B类地形，８ｍ高度处瞬时风压的阵风系数: β gz =0.８９×（１+2×(0。5(Z／1０）—０。1６）)=1.8１２3 μ z :风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： Ａ类场地：μ z ＝1。379×(Ｚ/10）0。2４ 当Z〉30０m时，取Z=300m,当Z〈５m时，取Z=5m; B类场地：μ z =(Z/10)0.32 目录 一.课程设计任务与要求 (1) 二．设计资料 (1) 三．闸门结构形式及布置 (1) 四、面板设计 (2) 五、水平次梁，顶梁和底梁地设计 (3) 六、主梁设计 (5) 七、横隔板设计 (10) 八、边梁设计 (11) 九、行走支承设计 (12) 十、胶木滑块轨道设计 (12) 十一、闸门启闭力和吊座验算 (13) 水工钢结构钢闸门课程设计计算书 一.课程设计任务与要求 1、《钢结构》课程设计的任务为某节制闸工作闸门的设计。 2、要求根据钢闸门设计规范与要求，设计出合理、可行的平面定轮钢闸门。 二．设计资料 某供水工程，工程等级为1等1级，其某段渠道上设有节制闸。节制闸工作闸门操作要求为动水启闭，采用平面定轮钢闸门。本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。基本资料如下： 孔口尺寸：6.0m×6.0m(宽×高)； 底槛高程：23.0m； 正常高水位：35.0m； 设计水头：12.0m； 门叶结构材料：Q235A。 三．闸门结构形式及布置 1.闸门尺寸的确定 闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.5m，故闸门高度H=6+0.5=6.5m 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=6.1m 闸门计算跨度：L=L0+2d=6+2×0.2=6.4m 闸门尺寸图见附图1 2.主梁的数目及形式 主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=6.4，闸门高度H=6.5，L 闸门计算书(修改) 一、基本资料 （1）孔口尺寸（宽×高）： 4.0×4.0m （2）底槛高程（八五高程，下同）：-0.300m （3）启闭机平台高程：10.200m （4）设计外江水位（20年一遇）： 6.845m （5）设计最不利运行水头差： 2.800m （6）启闭方式：单吊点螺杆启闭机（7）行走支撑：滑动支撑 （8）主要构件采用材料及容许值 ①钢材Q235A A：门体梁系及其容许应力如下： 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=160N/mm2 抗剪[τ]=95N/mm2 局部紧接承压[σcj]=120N/mm2 B：零部件容许应力如下： 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=100N/mm2 抗剪[τ]=65N/mm2 局部紧接承压[σcj]=80N/mm2 孔壁抗拉[σk]=120N/mm2 ②铸件:选用ZG45,其容许应力如下: 抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=140N/mm2 抗剪 [τ]=105N/mm 2 ③锻件:选用45#钢,其容许应力如下: 抗拉、抗压、抗弯容许应力 [σ]=145N/mm 2 抗剪 [τ]=95N/mm 2 ④电焊条:门槽轨道表面采用不锈钢焊条堆焊,焊条型号采用E 0-19-10Nb-16，其余构件均采用E43型焊条。 ⑤砼：二期砼采用C30细石砼。 ⑥梁系容许挠度： 主梁 7501 =?? ????l ω 次梁 2501=?? ????l ω ⑦止水：顶、侧止水采用P45×120型橡皮，底止水采用20×110条形橡皮。 ⑧制造条件：专业金属结构制造厂家制造，手工电弧焊。 ⑨执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95） 《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T5018-94）。 二、布置 本闸门为潜孔式平面闸门，闸门面板设于迎水侧，梁格布置采用多主梁齐平连接，因闸门高宽比为1：1，且闸门跨度不大，故采用单吊点；为控制闸门反向、侧向移动，分别于闸门闸门反、侧向设置反滑块及限位块。 闸门是用来关闭、开启或局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构，其主要作用是控制水位、调节流量。闸门按工作性质可分为工作闸门、事故闸门和检修闸门；按闸孔口的位置分为露顶闸门和潜孔闸门；按闸门结构型式分为平面闸门、弧形闸门和人字形闸门。平面钢闸门是最常见的一种钢闸门型式，它由活动的门叶结构、埋件和启闭设备三部分组成。 1.功能原理： 闸门由装有液压千斤顶的钢闸门及高压电动油泵站等组成，与闸门槽配合使用。通过电动液压泵站，将液压油经过高压软管输入千斤顶工作缸，将活塞顶起，压紧闸门导槽使钢闸门的“P”型橡胶紧贴在闸门槽的止水面上，达到止水的目的。 2．平面液压钢闸门的组成 平面液压钢闸门一般是由可以上下移动的门叶结构、埋固构件和启闭闸门的机械设备及液压系统及附件等所组成。 门叶结构的组成： 门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。门叶结构是由面板、梁格、横向和纵向联结系、行走支承(滚轮或滑块)以及止水等部件组成。 1)面板。面板是用来直接挡水，并将承受的水压力传给梁格。面板通常设在闸门上游面，这样可以避免梁格和行走支承浸没于水中而聚积污物，也可以减少因门底过水而产生的振动。对静水启闭的闸门或 当启闭闸门时门底流速较小的闸门，为了设置止水的方便，面板可设在闸门的下游面。 2)梁格。梁格用来支承面板，以减少面板跨度而不致使面板过厚。梁格一般包括主梁、次梁(包括水平次梁、竖直次梁、顶梁和底梁)和边梁，共同支承面板传来的水压力。 3)空间联结系。由于门叶结构是一个竖放的梁板结构，梁格自重是竖向的，而梁格所承受水压力却是水平的，因此，要使每根梁都能处在它所承担的外力作用的平面内，就必须用联结系来保证整个梁格在闸门空间的相对位置。同时，联结系还起到增强门叶结构在横向竖平面内和纵向竖平面内刚度的作用。 横向联结系位于闸门横向竖平面内，其形式一般为实腹隔板式和桁架式。横向联结系用来支承顶梁、底梁和水平次梁，并将所承受的力传给主梁。同时，横向联结系保证着门叶结构在横向竖平面内的刚度，不使门顶和门底产生过大的变形。 纵向联结系一般采用桁架式或刚架式。桁架式结构的杆件由横向联结系的下弦、主梁的下冀缘和另设的斜杆所组成。桁架支承在边梁上，其主要作用是承受门叶自重及其他可能产生的竖向荷载，并配合横向联结系保证了整个门叶结构在空间的刚度。 4)行走支承。为保证门叶结构上下移动的灵活性，需要在边梁上设置滚轮或滑块，这些行走支承还将闸门上所承受的水压力传递到埋设在门槽内的轨道上。 5)吊具。采用自动抓钩起吊。露顶钢闸门课程设计
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