鋼閘門結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

1、鋼閘門結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置鋼閘門結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置一、基本資料一、基本資料1. 閘門型式：閘門型式：提升式平面鋼閘門提升式平面鋼閘門2. 孔口尺寸：（寬孔口尺寸：（寬高）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. 下游水位高程下游水位高程 (3) (4) (5)22.5m，其它組下游無水，其它組下游無水5.

2、 閘底高程閘底高程 (1) (2 ) (3) (4) (5) (6)20.0m (7) (8)-1.0m6. 胸墻底高程胸墻底高程 (1)25.0m (2)25.2m (3)25.5m (4)25.8m (5)、(6)26.0m7. 啟閉設(shè)備：電動(dòng)固定式啟閉機(jī)啟閉設(shè)備：電動(dòng)固定式啟閉機(jī)8. 閘門所用材料：閘門所用材料： 門葉承重鋼結(jié)構(gòu)：門葉承重鋼結(jié)構(gòu)：Q235.B鋼鋼 焊焊 條：條：E43型型 行走支承：采用滾輪，材料為鑄鋼行走支承：采用滾輪，材料為鑄鋼ZG45 止水橡皮：頂止水、側(cè)止水止水橡皮：頂止水、側(cè)止水P形橡皮；底止水形橡皮；底止水條形橡皮。條形橡皮。9. 制造條件：制造條件： 金屬結(jié)

3、構(gòu)制造廠制造，手工電焊，滿足金屬結(jié)構(gòu)制造廠制造，手工電焊，滿足級焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。級焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。10. 采用的設(shè)計(jì)規(guī)范：采用的設(shè)計(jì)規(guī)范：水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范SL7495 二、設(shè)計(jì)要求二、設(shè)計(jì)要求(一一) 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 要求按給定的設(shè)計(jì)資料，確定閘門的型式及尺寸，選擇閘門各主要部要求按給定的設(shè)計(jì)資料，確定閘門的型式及尺寸，選擇閘門各主要部件的型式并確定其布置。即：件的型式并確定其布置。即： a. 確定主梁的數(shù)目、型式及其位置；確定主梁的數(shù)目、型式及其位置； b. 確定梁格的型式及布置；確定梁格的型式及布置； c. 選擇梁格的連接型式；

4、選擇梁格的連接型式； d. 選擇聯(lián)結(jié)系的型式并進(jìn)行布置；選擇聯(lián)結(jié)系的型式并進(jìn)行布置； e. 選擇支承邊梁及行走支承的型式等。選擇支承邊梁及行走支承的型式等。 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 計(jì)算書中計(jì)算書中 要求闡明所選方案的理由，繪制閘門結(jié)構(gòu)的布置簡圖，要求闡明所選方案的理由，繪制閘門結(jié)構(gòu)的布置簡圖，以三視圖表示，比例以三視圖表示，比例1:100或或1:50(二二) 結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算 對閘門承重結(jié)構(gòu)的主要部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算：對閘門承重結(jié)構(gòu)的主要部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算： a. 鋼面板計(jì)算鋼面板計(jì)算 b. 次梁設(shè)計(jì)次梁設(shè)計(jì) c. 主梁設(shè)計(jì)主梁設(shè)計(jì) d. 聯(lián)結(jié)系的計(jì)算聯(lián)結(jié)系的計(jì)算 e. 邊梁的設(shè)邊梁的設(shè)計(jì)計(jì) 要求計(jì)算正確，說理

5、清楚，并附有必要的計(jì)算簡圖且要求計(jì)算說明書要求計(jì)算正確，說理清楚，并附有必要的計(jì)算簡圖且要求計(jì)算說明書內(nèi)容完整，書寫端正。內(nèi)容完整，書寫端正。(三三) 技術(shù)設(shè)計(jì)圖技術(shù)設(shè)計(jì)圖根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)計(jì)算成果，繪制閘門結(jié)構(gòu)詳圖。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)計(jì)算成果，繪制閘門結(jié)構(gòu)詳圖。要求作閘門門葉結(jié)構(gòu)的三視圖：立面圖、水平剖示圖、垂直剖示圖。要求作閘門門葉結(jié)構(gòu)的三視圖：立面圖、水平剖示圖、垂直剖示圖。應(yīng)做到圖面布局合理，投影關(guān)系正確，表達(dá)清晰，線條分明，字體工整，應(yīng)做到圖面布局合理，投影關(guān)系正確，表達(dá)清晰，線條分明，字體工整，符合工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。符合工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。圖紙規(guī)格：圖紙規(guī)格：1#圖紙（圖紙（7550cm2左

6、右圖框）左右圖框）(四四) 主要參考書目：主要參考書目：鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)教材（第二版）。曹平周、朱召泉編教材（第二版）。曹平周、朱召泉編水工鋼閘門設(shè)計(jì)水工鋼閘門設(shè)計(jì)安徽省水利局勘測設(shè)計(jì)院，水利出版社安徽省水利局勘測設(shè)計(jì)院，水利出版社1980年年水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊金屬結(jié)構(gòu)（一），水利水電出版社金屬結(jié)構(gòu)（一），水利水電出版社1987年年Z1H2SL螺桿式啟閉機(jī)螺桿式啟閉機(jī) 清污機(jī)清污機(jī) 鑄鐵閘門鑄鐵閘門三、結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置1. 閘門型式及尺寸閘門型式： 提升式平面鋼閘門 16組：潛孔式 78組：露頂式2. 閘門尺寸：閘門尺寸： 閘門高度閘門高度露頂式：露頂式： H=上游水位高程閘底

7、高程上游水位高程閘底高程 H（波浪超高，?。úɡ顺撸=0.20.3m） CbaH上游水位高程閘底高程潛孔式：潛孔式：H=胸墻底高程胸墻底高程-閘底高程閘底高程 +H（安裝頂止水構(gòu)造要求，取（安裝頂止水構(gòu)造要求，取H=0.250.3m）b閘底高程aCH胸墻高程0.1m、閘門總寬B=L0+2d+La+bL0-孔口尺寸孔口尺寸d-行走支承到閘墻邊緣的距離（行走支承到閘墻邊緣的距離（本次設(shè)計(jì)取本次設(shè)計(jì)取0.20.3m）La-邊梁兩腹板中到中距離邊梁兩腹板中到中距離 （本次設(shè)計(jì)取本次設(shè)計(jì)取0.40.5m）b-邊梁一塊下翼緣的寬度邊梁一塊下翼緣的寬度2.主梁的數(shù)目、型式及位置主梁的數(shù)目、型式及位置主

8、梁數(shù)目主梁數(shù)目 L0H1.2 雙主梁（雙主梁（16組）組） L0H1.2 多主梁（三主梁）（多主梁（三主梁）（7、8組）組）主梁型式主梁型式 采用單軸對稱工字形截面焊接組合梁采用單軸對稱工字形截面焊接組合梁 主梁位置（主梁位置（根據(jù)等荷載原則根據(jù)等荷載原則） 三主梁三主梁：按公式（按公式（8-1）計(jì)算）計(jì)算 雙主梁雙主梁： 主梁應(yīng)對稱于水壓力合力作用線，且應(yīng)滿足：主梁應(yīng)對稱于水壓力合力作用線，且應(yīng)滿足： a0.12H,且且 0.4m aD+60mm (本次設(shè)計(jì)統(tǒng)一取本次設(shè)計(jì)統(tǒng)一取D=600mm) c0.45H,且且3.6m， （式中（式中H取閘門上水壓力作用高度，可取取閘門上水壓力作用高度，可

9、取 孔口高度孔口高度+100mm。）。）b閘底高程aCH胸墻高程0.1m3. 梁格的連接型式、布置梁格的連接型式、布置 梁格布置型式：復(fù)式梁格梁格布置型式：復(fù)式梁格 梁格連接型式：齊平連接梁格連接型式：齊平連接4. 聯(lián)結(jié)系聯(lián)結(jié)系 橫向聯(lián)結(jié)系：實(shí)腹隔板式橫向聯(lián)結(jié)系：實(shí)腹隔板式（數(shù)目為奇數(shù)，本設(shè)（數(shù)目為奇數(shù)，本設(shè)計(jì)可平均布置三道）計(jì)可平均布置三道） 縱向聯(lián)結(jié)系：單斜桿式桁架縱向聯(lián)結(jié)系：單斜桿式桁架5.邊梁邊梁 選用雙腹板形式選用雙腹板形式6.行走支承行走支承 滾輪滾輪（本次設(shè)計(jì)采用本次設(shè)計(jì)采用 簡支定輪，如圖簡支定輪，如圖8-24b） 統(tǒng)一取統(tǒng)一取D=600mm; 滾輪位置沿門高布置：滾輪位置沿門

10、高布置： 按等荷載原則按等荷載原則七、止水橡皮七、止水橡皮 （尺寸（尺寸 mm) 四、結(jié)構(gòu)計(jì)算四、結(jié)構(gòu)計(jì)算1. 面板計(jì)算面板計(jì)算(結(jié)合水平次梁布置進(jìn)行計(jì)算結(jié)合水平次梁布置進(jìn)行計(jì)算) ba3 t=0.065a ba3 t=0.067a 設(shè)計(jì)時(shí)，從閘門底部開始，用上述二式計(jì)算，逐設(shè)計(jì)時(shí)，從閘門底部開始，用上述二式計(jì)算，逐漸向上推算（推算過程中即可定出水平次梁的位漸向上推算（推算過程中即可定出水平次梁的位置）。置）。 推算時(shí)可先假定槽鋼的翼緣寬度為推算時(shí)可先假定槽鋼的翼緣寬度為(5070)mm,其中軸線距腹板外緣的距離為其中軸線距腹板外緣的距離為20mm;主梁前翼緣寬主梁前翼緣寬度為度為120mm或

11、或140mm或或160mm。 面板厚度面板厚度 t 的最終確定，的最終確定，對于任意兩個(gè)區(qū)格的厚對于任意兩個(gè)區(qū)格的厚度之差（本次設(shè)計(jì)）應(yīng)滿足：度之差（本次設(shè)計(jì)）應(yīng)滿足： t1mmkpkp2. 次梁計(jì)算次梁計(jì)算 水平次梁按四跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)，求出各次梁的荷載水平次梁按四跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)，求出各次梁的荷載qi后，取最大的次梁荷載進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，然后各根水后，取最大的次梁荷載進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，然后各根水平次梁取相同截面，以方便制造。平次梁取相同截面，以方便制造。3. 主梁計(jì)算主梁計(jì)算 主梁的荷載跨度主梁的荷載跨度Lq取兩條取兩條側(cè)止水的間距側(cè)止水的間距。計(jì)算跨度計(jì)算跨度L取兩行走支承中心距。取兩行走支承中心距。4

12、.橫向聯(lián)結(jié)系橫向聯(lián)結(jié)系 橫向聯(lián)結(jié)系采用實(shí)腹隔板式，前翼緣由面板兼做，腹板厚橫向聯(lián)結(jié)系采用實(shí)腹隔板式，前翼緣由面板兼做，腹板厚度可取度可取810mm，后翼緣采用一扁鋼，寬度可取，后翼緣采用一扁鋼，寬度可取200mm，厚，厚度可取度可取1012mm（宜比腹板厚（宜比腹板厚2mm）。）。5.縱向聯(lián)結(jié)系縱向聯(lián)結(jié)系 縱向聯(lián)結(jié)系采用桁架式，其中上下弦桿由上下主梁的后縱向聯(lián)結(jié)系采用桁架式，其中上下弦桿由上下主梁的后翼緣兼做，豎桿由橫隔板的后翼緣兼做，需另外布置斜腹翼緣兼做，豎桿由橫隔板的后翼緣兼做，需另外布置斜腹桿，從而在縱向豎平面（變梁高時(shí)實(shí)際為折面）形成一平桿，從而在縱向豎平面（變梁高時(shí)實(shí)際為折面）形成一平面桁架。面桁架。P1=G1/n6.邊梁邊梁（按照構(gòu)造要求選擇截面尺寸按照構(gòu)造要求選擇截面尺寸）邊梁的截面高度邊梁的截面高度h0： 取與主梁的端部截面高度