第八章 平面钢闸门
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为使两主梁在设计水位时所受的水压力相等,两个主梁的位置对称于水压力合力的作用线,如图9-1所示。
主梁位置还需要满足下列要求:①主梁的间距应尽量大些,以保证闸门的竖向刚度。
②闸门的上悬臂c不易过长,通常要求CO.45H ,以保证门顶悬臂部分有足够的刚度。
悬臂c 值也不宜超过3.5m。
③主梁间距应满足滚轮行走支承布置的要求。
④工作闸门的下主梁距平面闸槛的高度应不至于产生真空现象,并要求下悬臂a >0.12H 和a >0.4m,取:a=0.12 X6 M D.7m,c=0.45 X6=2.7m ;主梁间距:2b=H-c-a=6-2.7-0.7=2.6m ;一6000 一10出0 一一1430 GL 丄陋0 GL 阴0二匸690」也£CL :一100-T r_ /50 _ _ 巧20 1130 _;_ 95Q _ _ 840 亠8102700 —— 2 呦D ——700图9-1梁格布置尺寸4、 梁格的布置及型式梁格采用复式布置和等高连接,使水平次梁、竖直次梁和主梁的前翼缘都直接与 面板相连,以便于梁系与面板形成强固的整体,面板可与梁系共同受力,形成梁截面 的一部分,从而减少梁系的用钢量。
水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板支承 成为连续梁,面板直接支承在梁格的上翼缘上。
水平次梁间距布置上疏下密,使面板需要的厚度大致相等。
具体数据见“面板设 计” 一节。
5、 联接系的型式及布置① 横向联接系为了简化闸门的制造、横向联接系采用横隔板式,其布置应和梁的设计跨度有关,本闸门根据主梁的跨度决定布置三道横隔板,间距为 2.18m 、2.18m 、2.175m ,隔板兼做竖直次梁。
2■:-»2180水平次梁底梁11 a1 11 ip r 鬥4!k h1 1< 13 1O5M上游面F 游而I I水半欢d 2180O I ■£]¥'・〕制I '21肓十60匚-------------------------- -I乂下主梁;■»,三]S',占匸*s = 毒 左 左 #li因此作用在主梁上的最大剪力和弯矩分别为:②截面模量计算考虑钢闸门自重引起的应力影响,取容许弯应力为[o]=0.9x1600kg/cm 2,则需要的截面抵抗矩为:W仏26・92 1051869cm 3 o[]0.9 1600③ 腹板高度选择k=1.5,双向水压力作用在下主梁的均布荷载为:q1.94t / m ;Q maxqL i 11.942 2 10 9.70t ;M maxqLL 1 426.92 t m 。
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。
平面定轮钢板闸门工作原理一、引言平面定轮钢板闸门是一种常用于水利工程中的闸门,它具有简单的结构、操作灵活和密封性能良好的特点。
本文将介绍平面定轮钢板闸门的工作原理,着重介绍其结构组成和工作过程。
二、结构组成1. 闸门本体:闸门本体是由钢板制成,具有一定的厚度和强度,用于阻挡水流。
2. 槽体:槽体是用来安装闸门的支撑结构,通常由混凝土或钢结构制成。
3. 导轨:导轨是安装在槽体内的轨道,用于支撑和引导闸门的运动。
4. 定位轮:定位轮是安装在闸门上的轮轴,用于稳固闸门的位置。
5. 操纵机构:操纵机构通常为液压缸或蜗杆传动装置,用于控制闸门的开闭。
三、工作原理1. 开启过程当需要打开平面定轮钢板闸门时,操纵机构通过液压缸或蜗杆传动装置施加力量,使得闸门顺着导轨向上滑动。
定位轮在闸门上的作用是保持闸门的平稳运动,避免闸门偏离轨道。
槽体的支撑结构起到固定闸门位置的作用,确保闸门能够稳定地开启。
2. 关闭过程当需要关闭平面定轮钢板闸门时,操纵机构反向施加力量,使得闸门顺着导轨向下滑动。
同样,定位轮和槽体的支撑结构在这一过程中也扮演着重要的作用,确保闸门能够平稳地闭合,并且具有良好的密封性能,阻止水流流动。
四、特点与应用平面定轮钢板闸门具有结构简单、操作灵活、密封性能好等特点,广泛应用于水利工程中的水箱、水库、河道等场所。
它能够根据实际需要进行大范围的调节,满足不同水位的控制要求,对于水利工程的运行和水资源管理起着至关重要的作用。
五、结论通过对平面定轮钢板闸门的工作原理进行分析,我们可以清楚地了解了其结构组成和工作过程。
平面定轮钢板闸门作为一种常见的水利工程设施,在水利工程中发挥着重要的作用,其简单的结构和灵活的操作使得它成为了水利工程中的重要组成部分,对于水资源的合理利用和保护起着至关重要的作用。
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计### 一、概述平面钢闸门是水工钢结构及水利iooocxx中常用结构形式之一,它由类似重锤头的重门板、加强附件、主动节、水密密封铰链等零部件组成,可用于水坝、桥涵、泵站等水工工程的闸门及安装在水厂总池等建筑物边缘上的用途。
本次课程设计旨在研究平面钢闸门的结构原理,设计符合工程要求的应用实例,分析闸门的性能以及可能的故障现象,采取有效的解决方案以满足工程规范要求。
### 二、研究内容1. 结构原理:分析平面钢闸门结构原理,了解它从几个方面来保证性能和工作效果,要求运行及操作方便,安装牢固可靠,抗压、抗拉能力强,止水性能优越。
2. 工程实例:根据工程要求,考虑抗震、抗风、抗滑水等等要求,确定合理的规范尺寸,计算支撑力、稳定力及固定的力值,设计应用实例并做出相应的图纸。
3. 性能分析:分析闸门的型式(例如:滑动闸门、转轴闸门)、使用频率(例如:经常开关或者严格控制)、耐久性(使用寿命、耐腐蚀性)、导流性能(抗决口、水位差)、防泄漏能力(密封性能)等等要求性能,完成性能的综合分析,基于此完善闸门的结构构件。
4. 故障分析:分析可能出现的故障现象(例如:闸板断裂、节点受力大、闸板渗漏等等),从成因及原因来考虑闸门的设计,采取有效的解决方案。
### 三、实施方案1. 计算平面闸门的基本参数,如质量、支撑力及稳定力,根据水力学及结构力学原理,分析平面钢闸门的合理配置及设计标准;2. 对工程实例进行尺寸估算、考虑抗震、抗风、抗滑水等要求,修正钢闸门的结构图纸及构件;3. 分析关于平面闸门性能的各个要求,并进行性能综合分析,完善自身结构,确保抗压、抗拉能力强;4. 对可能出现的故障现象进行科学的分析,采取有效的措施,使闸门的操作及运行安全可靠。
本次课程设计旨在对平面钢闸门的设计进行研究,掌握平面钢闸门的结构原理、了解使用频率、耐久性及性能要求等,以及分析可能出现的故障现象并采取适当措施。
水工钢结构课程设计任务书(平面钢闸门设计)班级:农业水利工程12-1、2一、设计任务为某水库溢洪道设计平面钢闸门一面,作为主要工作闸门。
二、设计资料1、 孔口净宽:12米。
2、 计算水头:6米。
3、 材料:门叶结构 Q235,侧止水用P -60A 型橡皮,底止水用I110—16条型橡皮,焊条 E43型,砼等级C20,采用普通螺栓。
4、参考资料:《水工钢结构》范崇仁主编,《水利水电工程钢闸门设计规范》。
三、设计要求1、 编写设计书,参照“设计计算参考提纲”的内容,对原则问题应有简略的论证并附必要的简图。
用A4打印,用铅笔绘制简图。
2、 手工绘制施工图,图幅为A2图2张(或A3图4张)。
图中包括:门叶结构总图、侧视图、俯视图、必要的大样图,闸槽尺寸及埋固构件。
比例根据布图需要自定。
3、 作出闸门的材料表附在设计图上。
四、设计参考提纲1、 根据闸门工作条件,初步拟出闸门的构造形式及其总体布置⑴ 选择闸门的基本尺寸门高:6+0.3(门的超高,高出孔口净高)=6.3m。
门宽:为了布置侧止水和行走支承闸门宽度等于孔口净宽+2×0.3m。
⑵ 选择梁格布置方案主梁根数和布置,为简化设计和制造方便,又能保持闸门的整体刚度。
对与跨度远大于门高平面闸门,宜采用双主梁的复式梁格。
主梁位置按等水压力的原则布置,上下主梁应放置在离水压合力作用线相等的位置,并要求门的下悬臂≥0.12门高,上悬臂≤0.45门高。
水平次梁的间距,根据水压力的变化,应布置上疏下密,使各区格的面板厚度大致相同。
次梁可采用槽钢(包括顶梁和底梁)。
底梁不到底,布置底止水。
设置横隔板三道,等间距。
边梁采用单腹式。
⑶ 梁格采用齐平连接水平次梁穿过横隔板成连续梁。
纵向联结系,两主梁的下翼缘设斜杆,形成纵向桁架。
将所选择的梁格布置方式、行走支承的位置绘出简图。
2、 面板设计根据梁格布置,进行面板设计。
列表估算面板厚度,结合构造要求选择面板厚度。
对底梁下的面板悬出段,应按悬臂板进行验算。
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。