钢闸门重量计算
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闸门行走支承系数Kz 材料系数Kc 孔口高度系数Kg闸门行走支承系数Kz材料系数Kc 孔口高度H(m)闸门工作性质系数K 1孔口高宽比修正系数K 2水头修正系数K 3闸门工作性质系数K 1孔口高宽比修正系数K 2水头修正系数K 3④露顶式弧形钢闸门Kg---孔口高度系数,当H<5m时,Kg=0.156;5m≤H≤8m时,Kg=0.13;③潜孔式平面滑动闸门G=0.022×K 1×K 2×K 3×A 1.34×Hs 0.63K 1---闸门工作性质系数,工作闸门,K 1=1.0;检修门与导流门,K 1=0.9;K 2---孔口高度比修正系数,当H/B≥2时,K 2=0.93;H/B<1时,K 2=1.1;其他情况,K 2=1.0;K 3---水头修正系数,当H S ≥60m时,K 3=(H S /A)0.25;H S <60m时,K 3=1.0;②潜孔式平面滚轮闸门G=0.073×K 1×K 2×K 3×A 0.93×H s 0.79Kc---材料系数,闸门材料为普通碳素结构钢时,Kc=1.0;为普通低合金结构钢时,Kc=0.8;Kz---闸门行走支承系数,对于滑动式支承,Kz=0.81;对于滚轮式支承,Kz=1.0;对于台车式支承1)钢闸门 ①露顶式平面钢闸门 ⅰ,5m≤H≤8m G=0.012×K z ×K c ×H 1.43×B 0.88ⅱ,H>8m G=0.012×K z ×K c ×H 1.65×B 1.85K 1---闸门工作性质系数,工作闸门,K 1=1.1;检修门与导流门,K 1=1.0;K 2---孔口高度比修正系数,当H/B≥2时,K 2=0.93;H/B<1时,K 2=1.1;其他情况,K 2=1.0;K 3---水头修正系数,当H S ≥70m时,K 3=(H S /A)0.25;H S <70m时,K 3=1.0;输入数据输入数据数据输入输入数据浙江水利水电专科学校水利工程系孔口高度H(m)孔口宽度B(m) 闸门重力G(10kN)孔口宽度B(m) 闸门重力G(10kN)式支承,Kz=1.3;;孔口面积A(m3)设计水头H s(m)闸门重力G(10kN)=1.0;孔口面积A(m3)设计水头H s(m)闸门重力G(10kN)=1.0;K c=0.8; 20m时,K b=1.0;。
一、设计基本资料1、闸门型式:露顶式平面钢闸门;2、孔口净宽:5米;3、设计水头:2.5米;4、结构材料:平炉热轧碳素钢A3;5、止水橡皮:侧止水采用P型橡皮,底止水用条形橡皮;6、参考资料:《水工钢结构》P202页;二、闸门的结构的型式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度:考虑风浪所产生的水位超高为0.5米,故闸门高度=2.5+0.5=3米。
闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=5米闸门计算跨度:L=L0+2d=5+2*0.2=5.4米2、主梁型式主梁的型式应根据水头和跨度大小而定,本闸门属中等跨度,为了便于制造,决定采用型钢。
3、主梁的布置根据闸门的高跨比,决定采用双主梁。
为使两个主梁在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合力的作用线Y=H/3=2.5/3=0.83米,上悬臂C≤0.45H,今取:主梁兼底梁,为了便于布置底止水,底梁不到底,所以取a=0.25米。
主梁间距:2b=2(Y- a)=2×(0.83-0.25)=1.16米;则C=H-2b- a=2.5-1.16-0.25=1.09米≤0.45H=1.125米满足要求。
4、梁格的布置和型式梁格采用复式布置和等高连接,水平次梁为连续梁,其间距上疏下密。
三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ13-78(试行)》关于面板的计算,先估算面板厚度,在主梁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、估算面板厚度面板厚度按式(6-3)计算:t=a(kp/0.9a[σ])0.5已知:b=1240mm,a1=760 mm,a2=380 mm当b/a1=1240/760=1.63≤3时,α=1.65,则t=4.91 mm当b/a3=1240/380=3.26≥3时,α=1.55,则t=7.88 mm根据上面计算,选用面板厚度t=8mm。
2、对底梁下至底止水的面板悬出段,应按悬臂板进行验算:在面板悬出段上取单位宽度的面板按悬臂梁验算,q=(p1+p2)/2=(0.0098*2.5+0.0098*2.4)/2=0.024N/mmW=bh2/6=1*64/6=10.67M=qL2/2=0.024*1002/2=120N·mmσmax=M/W=120/10.67=11.25 N/mm2<[σ]=160 N/mm2Q=qL=0.024*100=2.4Nτ=Q/A=2.4/1*8=0.3 N/mm2<[τ]=95 N/mm23、主梁设计因为水头不大,所以主梁采用型钢,即槽钢28b。
钢闸门自重(G)计算公式一、 露顶式平面闸门当5m ≤H ≤8m 时KN B H K K K G g c Z 8.988.043.1⨯= 式中 H 、B ----- 分别为孔口高度(m)及宽度(m); K z ----- 闸门行走支承系数;对滑动式支承K z = 0.81;对于滚轮式支承K z = 1.0;对于台车式支承K z = 1.3;K c ----- 材料系数:闸门用普通碳素钢时取1.0;用低合金钢时取0.8;K g ----- 孔口高度系数:当H<5m 时取0.156;当5m<H<8m 时取0.13;当H>8m 时,闸门自重按下列公式计算KN B H K K G c Z 8.9012.085.165.1⨯=二、 露顶弧形闸门当B ≤10m 时KN H B H K K G s b c 8.933.042.0⨯= 当B>10m 时KN H B H K K G s b c 8.91.163.0⨯= 式中 H s ----- 设计水头,m;K b ----- 孔口宽度系数: 当B ≤5m 时取0.29;当5m<B ≤10m 时取0.472;当10m<B ≤20m 时取0.075;当B>20m 时取0.105;其他符号意义、数值同前.三、 潜孔式平面滚轮闸门KN H A KK K K G s 8.9073.079.093.0321⨯= 式中 A ----- 孔口面积,m 2K 1----- 闸门工作性质系数:对于工作闸门与事故闸门取1.0;对于检修门与导流门取0.9;K 2----- 孔口宽度比修正系数:当H/B ≥2时取0.93;H/B<1取1.1;其他情况取1.0;K 3----- 水头修正系数:当H s <60m 时取1.0;当H s ≥60m时K 3 = 25.0)(AH s 其他符号意义同前四、潜孔式平面滑动闸门KN H A KK K K G s 8.9022.063.034.1321⨯= 式中 K 1----- 意义同前:对于工作闸门与事故闸门取1.1;对于检修门取1.0;K 3----- 意义同前:当H s <70m 时取1.0;当H s ≥70m时K 3 = 25.0)(AH s 其他符号意义同前五、 潜孔式弧形闸门KN H A K G s 8.9012.006.127.12⨯= 式中 K 2-----意义同前:当B/H ≥3时取1.2;其他情况取1.0; 其他符号意义同前。
弧形钢闸门计算实例一、基本资料和结构布置1.基本参数孔口形式:露顶式;孔口宽度:12.0m;底槛高程:323.865m;检修平台高程:337.0m;正常高水位(设计水位):335.0m;设计水头:11.135m;闸门高度:11.5m;孔口数量:3孔;操作条件:动水启闭;吊点间距:11.2m;启闭机:后拉式固定卷扬机。
2.基本结构布置闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构,其结构布置见图3-31。
孤门半径R=15.0m,支铰高度H2=5m。
垂直向设置五道实腹板式隔板及两道边梁,区格间距为1.9m,边梁距闸墩边线为0.3m;水平向除上、下主梁及顶、底次梁外,还设置了11根水平次梁,其中上主梁以上布置4根,两主梁之间布置7根。
支铰采用圆柱铰,侧水封为“L”形橡皮水封,底水封为“刀”形橡皮水封。
在闸门底主梁靠近边梁的位置设置两个吊耳,与启闭机吊具通过吊轴相连接。
采用2×500KN 固定式卷扬机操作。
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。
门叶结构材料采用Q235,支铰材料为铸钢ZG310-570。
材料容许应力(应力调整系数0.95):Q235第1组:[б]=150MPa ,[τ]=90 MPa ; 第2组:[б]=140MPa ,[τ]=85 MPa ; ZG310-570:[б]=150MPa ,[τ]=105 MPa 。
3.荷载计算闸门在关闭位置的静水压力,由水平压力和垂直水压力组成,如图1所示:水平水压力:()kN B H P s s 3.74390.12135.1110212122=⨯⨯⨯==γ垂直水压力:()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=212212221sin sin 2sin 2sin 180/21φφφφφφπφγB R V s式中:()471.19,3333333.0155sin 14224,409.0155135.11sin 222111======-==φφφφ所以所以R H 。
钢闸门自重(G)计算公式一、 露顶式平面闸门当5m ≤H ≤8m 时KN B H K K K G g c Z 8.988.043.1⨯= 式中 H 、B ----- 分别为孔口高度(m)及宽度(m); K z ----- 闸门行走支承系数;对滑动式支承K z = 0.81;对于滚轮式支承K z = 1.0;对于台车式支承K z = 1.3;K c ----- 材料系数:闸门用普通碳素钢时取1.0;用低合金钢时取0.8;K g ----- 孔口高度系数:当H<5m 时取0.156;当5m<H<8m 时取0.13;当H>8m 时,闸门自重按下列公式计算KN B H K K G c Z 8.9012.085.165.1⨯=二、 露顶弧形闸门当B ≤10m 时KN H B H K K G s b c 8.933.042.0⨯= 当B>10m 时KN H B H K K G s b c 8.91.163.0⨯= 式中 H s ----- 设计水头,m;K b ----- 孔口宽度系数: 当B ≤5m 时取0.29;当5m<B ≤10m 时取0.472;当10m<B ≤20m 时取0.075;当B>20m 时取0.105;其他符号意义、数值同前.三、 潜孔式平面滚轮闸门KN H A KK K K G s 8.9073.079.093.0321⨯= 式中 A ----- 孔口面积,m 2K 1----- 闸门工作性质系数:对于工作闸门与事故闸门取1.0;对于检修门与导流门取0.9;K 2----- 孔口宽度比修正系数:当H/B ≥2时取0.93;H/B<1取1.1;其他情况取1.0;K 3----- 水头修正系数:当H s <60m 时取1.0;当H s ≥60m时K 3 = 25.0)(AH s 其他符号意义同前四、潜孔式平面滑动闸门KN H A KK K K G s 8.9022.063.034.1321⨯= 式中 K 1----- 意义同前:对于工作闸门与事故闸门取1.1;对于检修门取1.0;K 3----- 意义同前:当H s <70m 时取1.0;当H s ≥70m时K 3 = 25.0)(AH s 其他符号意义同前五、 潜孔式弧形闸门KN H A K G s 8.9012.006.127.12⨯= 式中 K 2-----意义同前:当B/H ≥3时取1.2;其他情况取1.0; 其他符号意义同前。
漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式:溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽:10m设计龙头:5.8m结构资料:3号钢(Q235)焊条:E43型止水橡皮:侧止水为P型橡皮,底止水为条形橡皮行走支承:采用双滚轮式,采用压合胶木定轮轴套,滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级:C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度:不考虑风浪所产生的水位超高,H=5.8m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=10m;闸门的计算跨度:L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m,其中,d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。
2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定,本闸门属于中等跨度,为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。
3、主梁的布置由于L>1.5H,所以采用双主梁式。
为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等,两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m,并要求下悬臂a≥0.12H,且a≥0.4m,同时满足于上悬臂c≤0.45H,且a≤3.6m,今取a=0.7m≈0.12H=0.696m;主梁间距:2b=2(y'-a)=2×(1.93-0.7)=2.46m;则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m,且c<3.6m,满足要求;闸门的主要尺寸如图所示.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小孔并被横隔板所支承,水平次梁为连续梁,其间距上疏下密,使面板各区格需要的厚度大致相等,梁格布置的具体尺寸见图2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,决定布置三道横隔板,其间距为10.4/4=2.6m,横隔板兼做竖直次梁。
(2)纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内,采用斜杠式桁架。
6、边梁采用双复板式,行走支承采用双滚轮式;滚轮安装于边梁双腹板中间,为减小滚动摩擦力,采用压合胶木定轮轴套;滚轮采用国家定型产品。
设计计算一、循环水泵流道进口液压平板钢闸门已知:闸门孔口名义尺寸: B(宽)×H(高)=3.0m×2.5m闸门导槽(名义)深度:7.40m由设计图纸得到液压平板钢闸门外形尺寸为3.3m×2.7m则闸门受压面积为3.3×2.7=8.91m2闸门所受压力为P=8.91×(7.4-2.5/2)=54.8吨闸门设计横梁高度为25,共5件,则每件主梁上所受压力为54.8/5=10.96吨=109600N由简支梁最大挠度计算公式f=(5ql4)/(384EI)其中q为均布载q=109600/3.3=33212N/m,l为支点距离3.3M,E为弹性模量200GPa,I为载面的轴惯性距6050cm4。
则:最大挠度f=(5×33212×3.34)/(384×200×6050×10-8)=0.42mmf/l=4.2/3300=0.0013<1/500即<0.002满足要求。
设计余度取2。
所以:循环水泵流道进口液压平板钢闸门YPGM3000×2500横梁,5根;纵梁:,5根。
面板:面积为3.3×2.7=8.91m2,厚度:10mm单套闸门门体重量:梁:(3.3×5+2.7×5)×34.45=1035kg面板:89100cm2×1cm×7.85cm3/g×10-3=700kg液压件,含4只液压油缸、液压缸防水箱、液压管等:200kg平衡阀,2只、吊耳2只等:200kg氯丁橡胶、压板、连接件等450kg其它:265kg钢闸门重量:2.85T二、循环水泵房吸水井隔墙处钢闸门已知:闸门孔口名义尺寸: B(宽)×H(高)=2.0m×2.0m闸门导槽(名义)深度:7.40m由设计图纸得到液压平板钢闸门外形尺寸为2.3m×2.2m则闸门受压面积为2.3×2.2=5.06m2闸门所受压力为P=5.06×(7.4-2.2/2)=31.878吨闸门设计横梁高度为22,共4件,则每件主梁上所受压力为31.878/4=7.9695吨=79695N由简支梁最大挠度计算公式f=(5ql4)/(384EI)其中q为均布载q=79695/2.2=36225N/m,l为支点距离 2.2M,E为弹性模量200GPa,I为载面的轴惯性距3370cm4。
漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式:溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽:10m设计龙头:5.8m结构资料:3号钢(Q235)焊条:E43型止水橡皮:侧止水为P型橡皮,底止水为条形橡皮行走支承:采用双滚轮式,采用压合胶木定轮轴套,滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级:C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度:不考虑风浪所产生的水位超高,H=5.8m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=10m;闸门的计算跨度:L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m,其中,d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。
2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定,本闸门属于中等跨度,为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。
3、主梁的布置由于L>1.5H,所以采用双主梁式。
为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等,两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m,并要求下悬臂a≥0.12H,且a≥0.4m,同时满足于上悬臂c≤0.45H,且a≤3.6m,今取a=0.7m≈0.12H=0.696m;主梁间距:2b=2(y'-a)=2×(1.93-0.7)=2.46m;则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m,且c<3.6m,满足要求;闸门的主要尺寸如图所示.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小孔并被横隔板所支承,水平次梁为连续梁,其间距上疏下密,使面板各区格需要的厚度大致相等,梁格布置的具体尺寸见图2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,决定布置三道横隔板,其间距为10.4/4=2.6m,横隔板兼做竖直次梁。
(2)纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内,采用斜杠式桁架。
6、边梁采用双复板式,行走支承采用双滚轮式;滚轮安装于边梁双腹板中间,为减小滚动摩擦力,采用压合胶木定轮轴套;滚轮采用国家定型产品。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章闸门设计计算3-1 闸门3-1-1 设计基准型式:垂直启闭滚轮式有效寬:(门孔宽) 0.8 M 閘門寬: 0.922 M 水壓寬: B = 0.88 M 支點距離: L = 0.85 M 有效高:(门孔高) 0.8 M 閘門高:(水压高) H = 0.88 M 設計水位:(外水位) H1 = 3.0 M(内水位) h = 0 M 水封方式:四面水封3-1-2 压力负荷一、全水压Pw()212122221=--⨯=BhHHPw× 1 ×( 32– 2.122)× 0.88 = 1.98 Ton3-1-3 横梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1)、横梁的位置2.122.7123.02.416P1P2P3P4(2)、各横梁的分担荷重P1=6296.0( 2.12× 2 + 2.416 )× 0.88= 0.28 TonP2= [6296.0( 2.416 × 2 + 2.12 )+6296.0( 2.416 ×2 + 2.712 )] ×0.88= 0.62 TonP3= [6296.0( 2.712 × 2 + 2.416 )+6288.0( 2.712 × 2 + 3.0 )] ×0.88= 0.696 TonP4=6288.0( 3.0 × 2 + 2.712 )× 0.88= 0.36 TonΣPw = P1+ P2 + P3 +P4= 1.97 ≒Pw(3)、主横梁强度A、钢材使用PL6*75┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊3=L max δ8597.0=80013.8761≈…Ok!3-1-4 侧部纵梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1) 钢材使用PL 6 × 90 mmZ =()602at-=()696.02-= 8.1 Cm33-1-4 主滚轮一、主滚轮强度ta┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊合计:87.6 kg1.6AISI3041底压板 6t*48*74521 1.6横梁 6t*75*910 6.4AISI3042203.22.7191AISI304 2.7底梁 6t*62*9102.8AISI3042890滚轮结构 65*60*85181.41.8AISI3042纵梁3 6t*(62+75)*282170.91.016纵梁2 6t*75*2902AISI304 2.0侧梁 6t*90*8807.6AISI304215 3.81.514890滚轮结构 65*60*902AISI304 3.01.8AISI3042纵梁1 6t*(62+75)*290130.93.912顶梁 6t*90*9221AISI304 3.91.6AISI3041吊耳座 120*55*90111.60.310补强板 8t*62*702AISI3040.61.2AISI3041吊耳插销 ?40*1159 1.27螺母 M161AISI304AISI3041垫片 M1681.66顶压板 6t*48*7451AISI304 1.65密封圈 M832NBR1.6AISI30432螺栓 M8*35 B.N.W.SW.40.055.73CHA2-103水封 P30*35901氯丁橡胶 5.73.6AISI3042侧压板 6t*45*820CHA2-1022 1.838.138.1代 号名 称1CHA2-101面板 6t*910*8801AISI304备注总计单件重 量材 料数量序号CHA2-106CHA2-116CHA2-115CHA2-114CHA2-113CHA2-112CHA2-111CHA2-110CHA2-109CHA2-108CHA2-107CHA2-110CHA2-104CHA2-105闸门门体重量Gt = 90 Kg3-2吊门机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-1 设计基准型式:螺杆式吊门机動力:详计算书揚程:约L0 = 0.9 M吊昇速度:(动力) 约 V = 0.3 M/Min閘門重量:(不含吊杆) Gt = 0.09 Ton操作方式:现场-电动及手动3-2-2 吊升负荷一、水压抵抗:Q1(设计水位差:外水位较内水位高 3 公尺)()88.0)3(1212122221⨯⨯⨯=⨯-='BHHWwP= 3.96 Ton PW’:水压Q1 = f×PW’ = 0.03 × 3.96 f:转动摩擦系数0.03 = 0.119 Tonu:水封及钢之摩擦系数 0.7二、水封抵抗:Q2q:磨擦阻力= 0.14 t/Mp:作用于水封之平均水压Q u q p b2=⨯+⨯∑'() = 1/2×H+ h=1/2×0.88+2.12 = 2.56 t/M2= 0.7 ×(0.14+2.56×0.030)×3.59 b:水封受压宽度 0.030 M:水封总长= 3.59 M = 0.545 Ton吊升时Ton降下时Ton閘門重量G t10.090 ↓0.090 ↓水壓抵抗Q10.119 ↓0.119 ↑水封抵抗Q20.545 ↓0.545 ↑合计0.754 ↓0.574 ↑0.754 × 1.25 = 0.9425 Ton吊门机容量以 1.0 Ton计算┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-3 吊门机设计一、设计条件:(1)吊门机型式:电动单螺杆式吊门机(2)螺杆规格,30°梯形螺纹 , JIS B 0216,Tr30(3)螺杆材质:SUS304 不锈钢(4)外径:φ30 mm …d,有效径:φ27 mm …d1(5)螺距: 6 mm … p, 螺纹条数: 2 …n(6)导程: 12 mm … l(7)提吊力: 1000 Kg … Ft(8)提吊高度: 0.9 MA73.51000= 174.5 Kg/Cm2 < 1060 Kg/Cm2四、细长比δ(1)回转半径 e┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊e =41d=47.2= 0.675 Cm(2)细长比δ I:支撑间最长距离 110 Cm60.4 25.3 rpm。
平板闸门支撑结构计算书一、荷载计算平板闸门重22.29t,按23t计算;采用2根支腿做为闸门支撑结构,考虑支腿受力不均匀+动载等取1.5倍系数,计算得到平均每根支腿受力:N=1.5×23/2=17.25t≈170kN。
二、14#工字钢材料性能A=21.5cm2=2150mm2,fy=210N/mm2,h=140mm,ix=5.79cm=57.9mm。
三、马橙支撑结构受力计算(1) 设置三角支撑情况H(取)=2000mm=l0;有λ=l0/i=2000mm/57.9mm=34.54,查表得ψ=0.903≈0.9。
工字钢最大承载力为:N max=ψAf=0.9×2150mm2×210N/mm2=406350N=406.35kN≈41.46t>N=170kN即支腿承载力远远大于荷载,满足要求。
(2) 不设置三角支撑情况H(取)=310mm=l0;有λ=l0/i=3100mm/57.9mm=53.6,查表得ψ=0.839。
工字钢最大承载力为:N max=ψAf=0.839×2150mm2×210N/mm2=378808N=378.80kN≈38.65t>N=170kN 即支腿承载力远远大于荷载,满足要求。
四、底部基础承载力计算14#工字钢宽b=80mm,暂取底部工字钢长600mm,有A=80×600=48×103mm2。
有:σ=N/A=170kN/(48×103mm2)=3.54N/mm2=3.54MPa。
基础位于底坎上,基础承载力满足要求。
五、结论闸门支撑马橙采用14#工字钢满足要求,按图纸设置三角形支撑,马橙底部工字钢基础长度800mm(不小于600mm),座落在底坎上,能满足要求。
闸门计算书(修改)、基本资料1)孔口尺寸(宽×高): 4.0×4.0m2)底槛高程(八五高程,下同):-0.300m3)启闭机平台高程:10.200m4)设计外江水位(20 年一遇): 6.845m5)设计最不利运行水头差: 2.800m6)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Q235AA:门体梁系及其容许应力如下:抗拉、抗压、抗弯容许应力抗剪局部紧接承压B:零部件容许应力如下:抗拉、抗压、抗弯容许应力抗剪局部紧接承压孔壁抗拉②铸件:选用ZG45,其容许应力如下:抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=160N/mm 2 [τ]=95N/mm 2 [ σcj]=120N/mm 2[σ]=100N/mm 2 [τ]=65N/mm 2 [ σcj]=80N/mm 2 [ σk]=120N/mm 2[ σ]=140N/mm 2抗剪[ τ]=105N/mm 2③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 2④电焊条:门槽轨道表面采用不锈钢焊条堆焊,焊条型号采用E0-19-10Nb-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 1l 750次梁 1l 250⑦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 )。
、布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。
三、结构计算按闸门门体结构布置:(一)闸门支撑跨度l l0 2d 4.0 2 0.15 4.3m式中:l0 —闸门孔口宽度;d—闸门主行走支撑至闸墩侧面距离。
平面滚动钢闸门计算说明第1章闸门结构设计1.1 设计依据《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-2019)《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》(GB/T14173-2008)孔口宽 2.0m,孔口高度 2.0m,采用潜孔式平面滚动闸门,水头33.15m。
1.2 一般说明本闸门门叶采用Q355C钢板制造,门槽埋件钢板采用Q355C制造,型材材质为Q235B,止水座板为不锈钢材料06Cr19Ni10。
所用钢板厚度为6~20mm。
主轮材料采用ZG310-570,轴的材料采用45钢。
闸门侧止水橡皮采用“水利水电工程钢闸门设计规范”附录7中的P型橡皮,底止水采用I型橡皮。
1.3 闸门上的载荷静水压力P 水=12γ(2H s−ℎ)ℎB=1489kN设计水头Hs=33.15m,水重度r=10kN/m3,止水宽度B=2.13m,止水高度h=2.18m 泥沙压力(按2.0m计算)P 泥=12γnℎn2tan2(45°−φ/2)B=52kN淤沙的浮容重γn=10.995kN/m3;淤沙的内摩擦角φ=8°;闸门前泥沙淤积宽度B=3.1m;闸门前泥沙淤积厚度ℎn=2m。
总压力:P=P水+P泥=1541kN1.4 闸门结构形式及布置1.4.1 闸门尺寸的确定闸门高度:h z=2.28m。
闸门止水宽度:B z=2.13m闸门的载荷跨度:L1=2430m。
闸门主梁间距:L2=0.8m。
1.4.2 主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定,本闸门属小跨度,为了便于制造和维护,决定采用型材粱。
1.4.3 主轮的布置图 1 主轮布置图1.4.4 梁格的布置和形式梁格采用复式布置和降低连接,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,使面板个区格需要的厚度大致相等,梁格的布置具体尺寸详见图2。
图2粱的布置尺寸图2:面板设计面板厚度按下式计算:+C(水利水电工程钢闸门设计规范SL74)t=a√k y pα[σ]t ——面板初选的厚度(mm);a、b——面板计算区格的短边和长边长度(mm);α——弹塑性调整系数;p——面板计算区格中心的水压强度(MPa);[σ]——材料的弯曲抗拉容许应力;k y——支承板长边中点弯曲应力系数,取Ky=0.308~0.5;C——锈蚀裕量(mm),取C=2.0。