实用模板潜孔式平面钢闸门设计
- 格式:doc
- 大小:433.25 KB
- 文档页数:18
水工钢结构平面钢闸门设计计算书WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-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MCS—2。
砼强度等级:C20。
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):。
孔口净高:。
闸门高度(H):。
闸门宽度:。
荷载跨度(H1):。
计算跨度(L1):。
2.计算水头:。
(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=,闸门高度h=,L<h 。
所以闸门采用4根主梁。
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。
2.主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,孔口尺寸较小,门顶与门底的水压强度差值相对较小。
所以,主梁的位置按等间距来布置。
设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。
3.梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接,水平次梁穿过横隔板所支承。
水平梁为连续梁,间距应上疏下密,使面板个区格需要的厚度大致相等,布置图2示 三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ —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t=a][9.0σa kp当b/a ≤3时,a=,则t=a16065.19.0⨯⨯kp=kp a当b/a >3时,a=,则t=a 16055.19.0⨯⨯kp=现列表1计算如下:根据上表计算,选用面板厚度t=14mm 。
钢结构平面钢闸门设计一、引言钢结构平面钢闸门是一种广泛应用于水利工程、市政建设和工业设施中的设备。
它具有结构稳定、安全可靠、使用寿命长等优点,因此受到广大用户和设计师的青睐。
本文将详细介绍钢结构平面钢闸门的设计过程。
二、设计要求1.安全性:钢结构平面钢闸门必须能够承受水的冲击力和重力,确保在极端情况下不会发生变形或损坏。
2.稳定性:闸门在开启和关闭过程中应保持稳定,不能出现晃动或倾斜。
3.耐久性:闸门应能够经受长期使用和环境的侵蚀,保持良好的工作性能。
4.易操作性:闸门的操作应简单、方便,便于工作人员进行操作和维护。
三、设计步骤1.确定尺寸和规格:根据实际应用需求,确定钢结构平面钢闸门的尺寸和规格。
2.选择材料:根据设计要求和使用环境,选择合适的钢材。
通常选用高质量的碳钢或不锈钢,以满足强度和耐久性的要求。
3.结构设计:根据尺寸和规格,进行钢结构平面钢闸门的结构设计。
主要考虑以下几点:a. 门叶结构:门叶是闸门的核心部分,需要考虑强度、刚度和稳定性。
可采用钢板焊接或型材拼接的方式,形成稳定的结构。
b. 支撑和固定结构:为了确保闸门的稳定性和安全性,需要设计合理的支撑和固定结构。
可采用柱式支撑、悬臂支撑或地脚螺栓固定等方式。
c. 止水装置:为防止闸门在关闭时出现漏水现象,需要设计可靠的止水装置。
可采用橡胶止水带或金属止水片等方式。
d. 操作装置:为方便工作人员进行操作和维护,需要设计简便的操作装置。
可采用手动操作杆、电动操作器或液压驱动器等方式。
4. 应力分析:利用有限元分析软件对钢结构平面钢闸门进行应力分析,确保在设计工况下,各部件的应力和变形都在允许范围内。
5.校核与优化:根据分析结果,对钢结构平面钢闸门的设计进行校核和优化,确保其满足各项设计要求。
6.绘制施工图:根据最终设计方案,绘制详细的施工图纸,包括各部件的详细尺寸、材料要求、制造工艺等。
7.制造与检验:按照施工图纸进行制造和加工,对每个环节进行严格的质量检验,确保最终产品符合设计要求。
目录一、设计资料及有关规定 (2)二、闸门结构的形式及布置 (2)三、面板设计 (3)四、水平次梁、顶梁和底梁地设计 (4)五、主梁设计 (7)六、横隔板设计 (10)七、纵向连接系 (11)八、边梁设计 (11)九、行走支承设计 (13)十、轨道设计 (14)十一、止水布置方式 (14)十二、埋固构件 (15)十三、闸门启闭力 (15)十四、闸门的启闭机械 (15)一、设计资料及有关规定1、闸门形式:潜孔式平面钢闸门2、孔口尺寸(宽×高):5.0m×5.0m3、上游水位:45m4、下游水位:0m5、闸底高程:0m6、启闭方式:电动固定式启闭机7、材料:钢结构:Q235-A.F焊条:E43型行走支承:采用滚轮支承止水橡皮:侧止水和顶止水用P型橡皮,底止水用条型橡皮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:顶止水△H=0.2m,故闸门高度5.2m闸门的荷载跨度为两止水的间距:5.0m闸门计算跨度:5+2×0.2=5.4(m)设计水头:45m2、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=5m,闸门高度h=5m,L<h。
所以闸门采用6根主梁。
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、主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,主梁的位置可按主梁均匀间隔来布置。
设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。
4、梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接,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,其间距应均匀,以减少计算量。
5、连接系的布置与形式(1)横向连接系,根据主梁的跨度,决定布置5道横隔板,其间距为1.24m ,横隔板兼作竖直次粱。
潜孔式钢闸门课程设计计算书首先,需要根据具体的工程条件确定钢闸门的尺寸和材料参数。
这涉及到水位变化范围、水流速度、水压力等参数的测定和分析。
其中,水位变化范围主要由水库水位的最高和最低水位决定;水流速度可以通过流速仪进行测量;水压力可以通过水压力计进行测量。
根据这些参数,可以确定钢闸门的尺寸和材料参数,如闸门高度、宽度、钢板厚度等。
其次,需要进行水流力学的计算。
水流力学计算主要涉及水压力、水力冲击力、波浪力等。
在计算水压力时,可以使用公式P = ρgh,其中P 为水压力,ρ为水的密度,g为重力加速度,h为水的压力高度。
在计算涉及水流冲击力和波浪力时,则需要根据具体的工程情况选择合适的计算方法,如Morison公式等。
再次,需要进行结构力学的计算。
结构力学计算主要涉及到钢闸门受力分析、应力、变形等。
在进行受力分析时,需要考虑钢闸门受到的水压力、水力冲击力、波浪力等,通过受力分析可以确定钢闸门的内力大小和分布。
在计算应力时,可以使用应力平衡方程σ=F/A,其中σ为应力,F为受力,A为受力面积。
在计算变形时,则需要根据钢闸门的材料参数和工程条件选择合适的变形计算方法,如理论计算法或有限元法等。
最后,还需要进行结构稳定性的计算和安全评估。
结构稳定性的计算主要涉及到钢闸门的承载力和稳定性等方面的问题,可以通过结构稳定性计算来确定钢闸门的稳定状态。
安全评估则需要考虑钢闸门在使用过程中可能遇到的突发情况,如地震、洪水等,通过安全评估可以确定钢闸门的安全系数。
综上所述,潜孔式钢闸门的课程设计计算书需要综合考虑水流力学和结构力学等方面的知识,以确保设计的钢闸门能够安全可靠地运行。
课程设计计算书的内容包括确定钢闸门的尺寸和材料参数、进行水流力学计算、进行结构力学计算、进行结构稳定性计算和安全评估等。
通过科学、合理的计算和分析,可以设计出性能优良、安全可靠的潜孔式钢闸门。
基于水利工程中平面钢闸门设计的探讨摘要:平面钢闸门是水利工程中非常重要的控制性设备之一,对水利工程的整体工作状况影响较大,因此工程设计人员在设计过程中要充分考虑平面钢闸门管理的便捷性。
笔者通过对闸门总体布置及闸门选型的分析,提出了潜孔工作闸门设计的注意事项,给出了降低闸门启闭机械的工作容量的合理化建议,希望可以为平面钢闸门的设计人员提供有效的帮助。
关键词:水利工程;钢闸门;设计前言平面钢闸门在水利工程中是极其关键的设备,具有结构简单,制造方便,易于安装,维修便捷,运行安全可靠,价格低廉等优点,在中、小型水利枢纽及水电站工程中运用较为广泛。
但平面钢闸门在运行过程中常出现一些问题,例如密封不严,容易锈蚀,开关不灵活等。
为了提高平面钢闸门在运行过程中的可靠性,工作人员需在其设计、生产与维修等方面制定出合理的方案。
水利工程中的平面钢闸门不但要求安全可靠,方便运行,还要保证结构简单,布局合理。
因此,闸门总体布置、闸门的选型、潜孔工作闸门的结构设计以及闸门的启闭容量都是在设计过程中需要注意的问题。
1.闸门总体布置及闸门的选型总体布置是闸门设计中的十分重要的环节之一,要在符合水利枢纽综合利用的基础上,抓主要矛盾,因地制宜,权衡利弊,合理布局,选择最为合理、经济、美观的方案。
在工作最初制定总体布置方案时,要注意从细小之处出发,看重具体条件,要灵活变通,不能一味地墨守成规。
为了达到安全可靠,经济合理的目的,工作人员要从地形、地质、施工等细节因素出发,综合考虑利弊,因地制宜,尽量满足经济适用的原则,既需节约投资又可简化设计与施工。
闸门选型也是十分重要的环节之一,应该根据水利工程枢纽的具体要求,选择一种技术上先进成熟,经济上比较合理适用,运行时又可靠安全的门型。
当取水量较少时,应该采用锥形阀作为工作闸门,并且尽可能布置在取水洞身的出口。
经验表明,这样的平面闸门经久耐用,具有较好的调节性能,工作相对安全可靠。
在大中型水闸中,应该选择弧形闸门作为工作闸门。
水工程钢结构课程设计--潜孔式平面钢闸门设计
潜孔式平面钢闸门的设计是水利工程钢结构的一项重要课程设计。
这是一种细节设计
非常复杂的落水阀,其用途是控制水流量,引导水体流向特定方向。
该类落水阀采用潜孔式平面钢结构,可以实现水体狭小的开启和关闭,以及沿着水渠
或河道浮动控制管道。
其结构特征经过良好设计后,可以有效限制阀门的漂浮和旋转。
在设计中,潜孔式钢闸门的尺寸大小和参数定量化应该根据水体的性质及其与结构的
可承受应力和受力状况相结合,考虑到该类钢闸门在潜孔沟壑中受到局部流体力和水面波
动的影响,易受抗湍行为影响,要求对应力计算和水力性能计算稳健有效。
按照设计要求,结构参数应该满足要求,这里明确指出受力水平在概率变异限度,使用的材料符合用途的
性能需求,并符合抗腐蚀性能要求和安装要求。
在搭建钢结构时,必须采用有限元方法,以便得出结构的整体稳定性及构件的稳定性。
通过有限元分析,可以确定构件的稳定性及受力状态,并进行结构完整性计算,以保证设
计结构和构件能满足设计要求。
此外,还必须按设计要求处理各种涂层,以便防止潜孔式钢闸门构件在使用时受腐蚀,对符合要求的涂层、密封因素进行严格的检查,以保证构件的正常使用。
总之,潜孔式平面钢闸门的设计必须结合水体流动的特性、材料的受力能力、构件的
受力特性以及抗腐蚀涂层的质量,按照规范要求结合合理的结构形式和准确的计算方法,
才能保证设计方案的有效性和可行性。
目录一、设计资料及有关规定 (2)二、闸门结构的形式及布置 (2)三、面板设计 (3)四、水平次梁、顶梁和底梁地设计 (4)五、主梁设计 (7)六、横隔板设计 (10)七、纵向连接系 (11)八、边梁设计 (11)九、行走支承设计 (13)十、轨道设计 (14)十一、止水布置方式 (14)十二、埋固构件 (15)十三、闸门启闭力 (15)十四、闸门的启闭机械 (15)一、设计资料及有关规定1、闸门形式:潜孔式平面钢闸门2、孔口尺寸(宽×高):5.0m×5.0m3、上游水位:45m4、下游水位:0m5、闸底高程:0m6、启闭方式:电动固定式启闭机7、材料:钢结构:Q235-A.F焊条:E43型行走支承:采用滚轮支承止水橡皮:侧止水和顶止水用P型橡皮,底止水用条型橡皮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:顶止水△H=0.2m,故闸门高度5.2m闸门的荷载跨度为两止水的间距:5.0m闸门计算跨度:5+2×0.2=5.4(m)设计水头:45m2、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=5m,闸门高度h=5m,L<h。
所以闸门采用6根主梁。
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、主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,主梁的位置可按主梁均匀间隔来布置。
设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。
4、梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接,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,其间距应均匀,以减少计算量。
5、连接系的布置与形式(1)横向连接系,根据主梁的跨度,决定布置5道横隔板,其间距为1.24m,横隔板兼作竖直次粱。
目录1. 水工刚结构平面定轮钢闸门设计计算书。
11)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。
一. 设计任务 (2)二.设计资料 (2)三.闸门结构形式及布置 (2)四、面板设计 (3)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 (8)八、边梁设计 (9)九、行走支承设计 (10)十、胶木滑块轨道设计(见图10) (10)十一、闸门启闭力和吊座验算 (11)。
24)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。
112. 水工刚结构平面定轮钢闸门设计图。
(附图)水工刚结构平面定轮钢闸门设计计算书一.设计任务《钢结构》课程设计的任务为某节制闸工作闸门的设计。
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:H=6+0.5=6.5m闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L 1=6.1m 闸门计算跨度:L=L 0+2d=6+2×0.2=6.4m 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<h 。
所以闸门采用4根主梁。
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.主梁的布置本闸门为潜孔式闸门,按公式()()[].51.51k 1k k n 3H2y -+-++=βββ222aH na -=β 经计算:64.01=β m 4.66y 1= m 3.58y 2= m 6.010y 3= m 9.311y 4= 设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。
目录一、设计资料及有关规定 (2)二、闸门结构的形式及布置 (2)三、面板设计 (3)四、水平次梁、顶梁和底梁地设计 (4)五、主梁设计 (7)六、横隔板设计 (10)七、纵向连接系 (11)八、边梁设计 (11)九、行走支承设计 (13)十、轨道设计 (14)十一、止水布置方式 (14)十二、埋固构件 (15)十三、闸门启闭力 (15)十四、闸门的启闭机械 (15)一、设计资料及有关规定1、闸门形式:潜孔式平面钢闸门2、孔口尺寸(宽×高):5.0m×5.0m3、上游水位:45m4、下游水位:0m5、闸底高程:0m6、启闭方式:电动固定式启闭机7、材料:钢结构:Q235-A.F焊条:E43型行走支承:采用滚轮支承止水橡皮:侧止水和顶止水用P型橡皮,底止水用条型橡皮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:《水利水电工程钢闸门设计规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:顶止水△H=0.2m,故闸门高度5.2m闸门的荷载跨度为两止水的间距:5.0m闸门计算跨度:5+2×0.2=5.4(m)设计水头:45m2、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=5m,闸门高度h=5m,L<h。
所以闸门采用6根主梁。
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、主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,主梁的位置可按主梁均匀间隔来布置。
设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。
4、梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接,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,其间距应均匀,以减少计算量。
5、连接系的布置与形式(1)横向连接系,根据主梁的跨度,决定布置5道横隔板,其间距为1.24m ,横隔板兼作竖直次粱。
(2)纵向连接系,采用斜杆式桁架。
三、面板设计根据《钢闸门设计规S74—95》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t =a √kp (0.9α[σ])⁄当b/a≤3时,a=1.5,则t =a√kp (0.9×1.5×160)⁄=0.068a√kp当b/a >3时,a=1.4,则t =a√kp (0.9×1.4×160)⁄=0.07a√kp现列表1计算如下:根据上表计算,选用面板厚度t=35mm2、面板与梁格的连接计算已知面板厚度t=35mm ,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm2,则面板局部扰曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P为:P=0.07tσmax=0.07×35×160=392(N/mm )面板与主梁连接焊缝方向单位长度的剪力:T=VS2I o=4184600×426×35×22402×44429130000=1573(N/mm)面板与主梁连接的焊缝厚度:h f=√P2+T2(0.7[τtω])=√3922+15732(0.7×113)⁄⁄=20.5(mm)角焊缝最小厚度:h f≥1.5√t=1.5×√35=8.9(mm)面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度h f=21mm四、水平次梁,顶梁和底梁地设计1、荷载与力验算水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁,作用在它们上面的水压力可按下式计算,即q=p a上+a下2现列表2计算如下梁号梁轴线处水压力强度P(kN/mm2)梁间距(m)a上+a下2(m)q=pa上+a下2(kN/m)1(顶梁) 539 0.5075 273.51.0152(主梁)548.9 1.015 557.11.0153(水平次梁)558.9 1.015 567.31.0154(主梁)568.8 1.015 577.31.0155(水平次梁)578.8 1.015 587.51.0156(主梁)588.7 1.015 597.51.0157(水平次梁)598.7 1.015 607.71.0158(主梁)608.6 1.015 617.71.0159(水平次梁)618.6 1.015 627.91.01510(主梁) 628.5 1.015 637.91.01511(水平次梁)638.5 1.015 648.11.01512(主梁)648.4 0.990 641.90.96513(底梁)657.9 0.4825 317.4∑q=7258.8kN/m根据上表计算,水平次梁计算荷载取648.1kN/m,水平次梁为6跨连续梁,跨度为1.24m,水平次梁弯曲时的边跨弯距为:M次中=0.072ql2=0.072×648.1×1.242=71.9(kN·m)支座B处的负弯距:M次B=0.106ql2=0.106×648.1×1.242=105.4(kN·m)2、截面选择W=M[σ]=105.4×106160=658750(mm3)考虑利用面板作为次梁截面的一部分,初选[36a,由附录三表4查得:A=6089mm2;W x=659700mm3;I x=118742000mm4;b1=96mm;d=9mm 面板参加次梁工作的有效宽度分别按下式计算,然后取其中较小值。
B≤b1+60t=96+60×35=2196(mm)B=ξ1b (对跨间正弯距段)B=ξ2b (对支座负弯距段)按11号梁计算,梁间距b=b1+b22=1015+10152=1015(mm)对于第一跨中正弯距段:l0=0.8l=0.8×1240=992(mm)对于支座负弯距段:l0=0.4l=0.4×1240=496(mm)根据l0/b查表7-1:对于l0/b=992/1015=0.997得ξ1=0.40,得B=ξ1b=406(mm) 对于l0/b=496/1015=0.489得ξ2=0.16,得B=ξ2b=162.4(mm) 对第一跨中选用B=406mm,则水平次梁组合截面面积(如图):A=6089+406×35=21199(mm2)组合截面形心到槽钢中心线得距离:e=406×35×.521199=132(mm)跨中组合截面的惯性距及截面模量为:I次中=118742000+6089×1322+406×35×65.52 =285801188(mm4)W min=285801188312=916029(mm2)对支座段选用B=162.4mm,则组合截面面:A=6089+162.4 35=11773(mm2) 组合截面形心到槽钢中心线得距e=162.4×35×.511773=95(mm)支座初组合截面的惯性距及截面模量为:惯性距:I次中=118742000+6089×952+162.4×35×112.52=245633350(mm4)截面模量:W min=245633350265=926918(mm2)3.水平次梁的强度验算由于支座B处弯距最大,而截面模量较小,故只需验算支座B处截面的抗弯强度,即:σ次=M次BW min=77.86×106916029=78.4(N mm2⁄)<[σ]=160(N/mm2)σ=M次中min=105.4×106=113.7(N mm2⁄)<[σ]=160(N mm2)⁄说明水平次梁选用[36a满足要求。
轧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,最大挠度发生在便跨,由于水平次梁在B支座处截面的弯距已经求得M次B=71.86kN∙m,则边跨挠度可近似地按下式计算:ωl =5384ql3EI次−M次Bl16EI次=5×648.1×12403384×2.06×105×285801188−71.86×1016×124016×2.06×105×285801188 =0.000179≤[ωl]=1250=0.004故水平次梁选用[36a度和刚度要求。
五、主梁设计(一)设计资料(1)主梁跨度:净跨(孔口净宽)L0=7.0m;计算跨度L=7.44m;荷载跨度L1=7m;(2)主梁荷载:q=(9.8×55+9.8×67)×12(2×6)⁄=1195.6(kN/m)(3)横向隔板间距:1.24m(4)主梁容许挠度:[W]=L/600(二)主梁设计1、截面选择(1)弯距和剪力。
弯距与剪力计算如下:弯距:M min=1195.6×72×(7.442−74)=8243.7(kN/m)剪力:V max=qL12=12×1195.6×7=4184.6(kN)(2)需要的截面抵抗距:已知Q235钢的容许应力[σ]=160N/mm2,考虑钢闸门自重引起附加应力的影响,取容许应力[σ]=0.9×160=144N/mm2则需要的截面抵抗矩为:W=M max[σ]=8243.7×100144×0.1=57247.9(cm3)(3)腹板高度选择:按刚度要求的最小梁高(变截面梁)为:h min=0.96×0.23[σ]LE[ωL⁄]=0.96×0.23×144×102×7.44×1022.06×107×(1600⁄)=70.3(cm)经济梁高:h ec=3.1W25⁄=3.1×57247.925⁄=248(cm)由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加,故主梁高度宜选得比h ec 为小,但不小于h min 。
现选用腹板厚度h 0=240cm 。
(4)腹板厚度选择t w =√h 11⁄=√24011⁄=1.4(cm)选用t w =4cm(5)翼缘截面选择:每个翼缘需要截面为A 1=W h 0−t w h 06=57247.9240−4×2406=78.5(cm 2)下翼缘采用 t 1=2cm (符合钢板规格)需要b 1=A 1t 1=78.52⁄=39(cm)⁄,选用b 1=60cm (在h/2.5~h/5=96~48之间)。