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1、钢闸门结构选型与结构布置一、基本资料,1.闸门型式：提升式平面钢闸门2.孔口尺寸：（宽高）(1)10.05.0m2(2)10.05.2m2(3)10.05.5m2(4)10.05.8m2(5)10.06.0m2(6)8.06.0m2(7)8.07.5 m2(8)8.08.0 m23.上游水位高程(1)(2)(3)(4)(5)(6)27.5m(7)6.5m(8)7.0m4.下游水位高程(3)(4)(5)22.5m，其它组下游无水5.闸底高程(1)(2)(3)(4)(5)(6)20.0m(7)(8)-1.0m6.胸墙底高程(1)25.0m(2)25.2m(3)25.5m(4)25.8m(5)、(6
2、)26.0m,7.启闭设备：电动固定式启闭机8.闸门所用材料：门叶承重钢结构：Q235.B钢 焊 条：E43型 行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45 止水橡皮：顶止水、侧止水P形橡皮；底止水条形橡皮。9.制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足级焊缝质量检验标准。10.采用的设计规范：水利水电工程钢闸门设计规范SL7495,二、设计要求,(一)结构选型与结构布置 要求按给定的设计资料，确定闸门的型式及尺寸，选择闸门各主要部件的型式并确定其布置。即：a.确定主梁的数目、型式及其位置；b.确定梁格的型式及布置；c.选择梁格的连接型式；d.选择联结系的型式并进行布置；e.选择支承边梁及行走支承
3、的型式等。设计 计算书中 要求阐明所选方案的理由，绘制闸门结构的布置简图，以三视图表示，比例1:100或1:50(二)结构计算 对闸门承重结构的主要部件进行结构计算：a.钢面板计算 b.次梁设计 c.主梁设计 d.联结系的计算 e.边梁的设计 要求计算正确，说理清楚，并附有必要的计算简图且要求计算说明书内容完整，书写端正。,(三)技术设计图根据结构布置和结构计算成果，绘制闸门结构详图。要求作闸门门叶结构的三视图：立面图、水平剖示图、垂直剖示图。应做到图面布局合理，投影关系正确，表达清晰，线条分明，字体工整，符合工程制图标准。图纸规格：1#图纸（7550cm2左右图框）(四)主要参考书目：钢结构
4、教材（第二版）。曹平周、朱召泉编水工钢闸门设计安徽省水利局勘测设计院，水利出版社1980年水电站机电设计手册金属结构（一），水利水电出版社1987年,Z1H2SL螺杆式启闭机 清污机 铸铁闸门,三、结构选型及结构布置闸门型式及尺寸闸门型式：提升式平面钢闸门 16组：潜孔式 78组：露顶式,闸门尺寸：闸门高度露顶式：H=上游水位高程闸底高程 H（波浪超高，取H=0.20.3m）,潜孔式：H=胸墙底高程-闸底高程+H（安装顶止水构造要求，取H=0.250.3m）,、闸门总宽,B=L0+2d+La+bL0-孔口尺寸d-行走支承到闸墙边缘的距离（本次设计取0.20.3m）La-边梁两腹板中到中距离（本
5、次设计取0.40.5m）b-边梁一块下翼缘的宽度,主梁的数目、型式及位置主梁数目 L0H1.2 双主梁（16组）L0H1.2 多主梁（三主梁）（7、8组）主梁型式 采用单轴对称工字形截面焊接组合梁,主梁位置（根据等荷载原则）三主梁：按公式（8-1）计算 双主梁：主梁应对称于水压力合力作用线，且应满足：a0.12H,且 0.4m aD+60mm(本次设计统一取D=600mm)c0.45H,且3.6m，（式中H取闸门上水压力作用高度，可取 孔口高度+100mm。）,梁格的连接型式、布置 梁格布置型式：复式梁格 梁格连接型式：齐平连接联结系 横向联结系：实腹隔板式（数目为奇数，本设计可平均布置三道）
6、纵向联结系：单斜杆式桁架,5.边梁 选用双腹板形式6.行走支承 滚轮（本次设计采用 简支定轮，如图8-24b）统一取D=600mm;滚轮位置沿门高布置：按等荷载原则,七、止水橡皮（尺寸 mm),四、结构计算,面板计算(结合水平次梁布置进行计算)ba3 t=0.065a ba3 t=0.067a 设计时，从闸门底部开始，用上述二式计算，逐渐向上推算（推算过程中即可定出水平次梁的位置）。推算时可先假定槽钢的翼缘宽度为(5070)mm,其中轴线距腹板外缘的距离为20mm;主梁前翼缘宽度为120mm或140mm或160mm。面板厚度 t 的最终确定，对于任意两个区格的厚度之差（本次设计）应满足：t1m
7、m,次梁计算 水平次梁按四跨连续梁设计，求出各次梁的荷载qi后，取最大的次梁荷载进行截面设计，然后各根水平次梁取相同截面，以方便制造。,3.主梁计算 主梁的荷载跨度Lq取两条侧止水的间距。计算跨度L取两行走支承中心距。,4.横向联结系 横向联结系采用实腹隔板式，前翼缘由面板兼做，腹板厚度可取810mm，后翼缘采用一扁钢，宽度可取200mm，厚度可取1012mm（宜比腹板厚2mm）。,5.纵向联结系 纵向联结系采用桁架式，其中上下弦杆由上下主梁的后翼缘兼做，竖杆由横隔板的后翼缘兼做，需另外布置斜腹杆，从而在纵向竖平面（变梁高时实际为折面）形成一平面桁架。,P1=G1/n,6.边梁（按照构造要求选择截面尺寸）,边梁的截面高度h0：取与主梁的端部截面高度相同。边梁的腹板厚度tw：取814mm，或与主梁腹板同厚。边梁的翼缘厚度t：应比腹板加厚26mm，或与主梁下翼缘同厚；双腹板式边梁常用两块下翼缘：每条下翼缘可分别采用宽度b为 150200mm 的扁钢做成。两块腹板之间的距离La：不宜太小，以便于腹板施焊和安装滚轮，不应小于300400mm。本次设计统一取400 500mm。,
