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1、水工剛結(jié)構(gòu)平面鋼閘門設計計算書一、設計資料及有關(guān)規(guī)定：閘門形式：孔口凈寬：計水頭：結(jié)構(gòu)材料：焊條：E43;止水橡皮：側(cè)止水用P型橡皮，底止水用條形橡皮。行走支承：混凝土強度等級：C25.二：閘門結(jié)構(gòu)的形式及布置1.閘門尺寸的確定。閘門高度：考慮風浪所產(chǎn)生的水位超高為0.2m,故閘門高度=4+0.2=4.2M；閘門的荷載跨度為兩側(cè)止水的間距：L1=9m;閘門的計算跨度：L=L0+2×0.2=9.4m;2.主梁的形式主梁的形式根據(jù)水頭合跨度大小而定，本閘門屬中等跨度為了便于制造和維護，決定采用實腹式組合梁。3.主梁的布置根據(jù)閘門的高
2、跨比，決定采用雙主梁。為使兩個主梁在設計水位時所承受的水壓力相等，兩個主梁的位置應對稱于水壓力合力的作用線=H/3=1.3m,并要求下懸臂a≥0.12H和a≥0.4m,上懸臂c≤0.45H,今取，a=0.4m≈0.12H=0.48m主梁間距：2b=2(-a)=2*(1.3-0.4)=1.8m.則c=H-2b-a=4-1.8-0.4=1.8m=0.45H并小于3.6m.滿足要求。4.梁格的布置和形式梁格采用復式布置和等高連接，水平次梁穿過橫隔板上的預留孔并被橫隔板所支承。水平次梁為連續(xù)梁，其間應上疏下密，使面板各區(qū)格所需要的厚度大
3、致相等，梁布置的具體尺寸詳見下圖5.連接系的布置和形式（1）橫向聯(lián)接系根據(jù)主梁的跨度決定布置三道隔板，其間距為2.25m,橫隔板兼作豎直次梁。（2）縱向聯(lián)接系設在兩個主梁下翼緣的豎平面內(nèi)，采用斜桿式桁架。6.邊梁與行走支承邊梁采用單腹式，行走支承采用膠木滑道。三、面板設計根據(jù)《鋼閘門設計規(guī)范SDJ—78（試行）》關(guān)于面板的設計，先估算面板厚度，在主梁截面選擇以后再驗算面板的局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應力。1.估算面板厚度假定梁格布置尺寸如圖2所示。面板厚度按下式計算t=a當b/a≤3時，a=1.65,則t=a=0.065當b/
4、a>3時，a=1.55,則t=a=0.067現(xiàn)列表1計算如下：根據(jù)上表計算，選用面板厚度t=14mm。2.面板與梁格的連接計算已知面板厚度t=14mm,并且近似地取板中最大彎應力σmax=[σ]=160N/mm2,則p=0.07х14х160=156.8.2N/mm,面板與主梁連接焊縫方向單位長度內(nèi)地應力：T＝=面板與主梁連接的焊縫厚度：，面板與梁格連接焊縫厚度取起最小厚度。四、水平次梁，頂梁和底梁地設計1.荷載與內(nèi)力地驗算水平次梁和頂，底梁都時支承在橫隔板上地連續(xù)梁，作用在它們上面的水壓力可按下式計算，即q=p現(xiàn)列表2計算如下
5、：根據(jù)上表計算，水平次梁計算荷載取216.53kN/m，水平次梁為4跨連續(xù)梁，跨度為0.90m，水平次梁彎曲時的邊跨彎距為:M次中＝0.077ql2=0.077х216.53х0.9752=15.85kN?m支座B處的負彎距：M次B＝0.107ql2=0.107х216.53х0.9752=22.0248kN?m2.截面選擇W=mm3考慮利用面板作為次梁截面的一部分，初選［18b,由附錄三表四查得：A=2929mm2;Wx=152200mm3;Ix=13699000mm4;b1=70mm;d=9mm。面板參加次梁工作的有效寬度分
6、別按式6—11及式6—12計算，然后取其中較小值。式：6—11B≤b1+60t=70+60Х14=910mm;式：6—12B=ζ1b(對跨間正彎距段)B=ζ2b（對支座負彎距段）。梁間距b=。對于第一跨中正彎距段l0=0.8l=0.8Х975=780mm;對于支座負彎距段l0=0.4l＝0.4Х975＝390mm。根據(jù)l0/b查表6—1：對于l0/b＝780/900＝0.867得ζ1＝0.40，得B=ζ1b＝0.40Х900＝360mm,對于l0/b＝390/900＝0.430得ζ2＝0.16，得B=ζ2b＝0.16Х900＝1
7、44mm,對第一跨中選用B＝360mm,則水平次梁組合截面面積（例圖4）:A=2929+360Х14=6961mm2;組合截面形心到槽鋼中心線得距離：e==65mm;跨中組合截面的慣性距及截面模量為：I次中＝13699000+2929Х652+360Х14Х352＝29662171mm4Wmin=對支座段選用B＝144mm，則組合截面面積：A=2929+144Х14=4592mm2;組合截面形心到槽鋼中心線得距離：e==35mm支座初組合截面的慣性距及截面模量為：I次B＝13699000+2929Х432+144Х14Х352＝
8、23680365.8mm4Wmin=3.水平次梁的強度驗算由于支座B處（例圖3）處彎距最大，而截面模量較小，故只需驗算支座B處截面的抗彎強度，即σ次＝說明水平次梁選用[18b滿足要求。軋成梁的剪應力一般很小，可不必驗算。4.水平次梁的撓度驗算受均布荷載的等跨連續(xù)
