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水工钢结构课程设计

某节制闸工作闸门的设计

姓 名： 专业班级： 组 号：

学 院： 学 号：

指导教师：

设计日期： 2015年1月5日—2015年1月9日

华北电力大学（北京）

可再生能源学院

水工钢结构课程设计

目录

水工钢结构课程设计.................................................................................................... 0 一、 二、 三、

课程设计任务与要求...................................................................................... 3 设计资料.......................................................................................................... 3 闸门结构形式及布置...................................................................................... 3

1. 闸门尺寸的确定.............................................................................................. 3 2. 主梁的数目及形式.......................................................................................... 4 3. 主梁的布置...................................................................................................... 4 4. 梁格的布置及形式.......................................................................................... 4 5. 连接系的布置和形式...................................................................................... 4 6. 边梁与行走支撑.............................................................................................. 5 四、

面板设计.......................................................................................................... 5

1. 估算面板厚度.................................................................................................. 5 2. 面板与梁格的连接计算.................................................................................. 6 五、

水平次梁，顶梁和底梁的设计...................................................................... 6

1. 荷载与内力验算.............................................................................................. 7 2. 截面选择.......................................................................................................... 8 3. 水平次梁的强度验算...................................................................................... 9 4. 水平次梁的挠度验算.................................................................................... 10 5. 顶梁和底梁.................................................................................................... 10 六、

主梁设计........................................................................................................ 10

1. 设计资料........................................................................................................ 10 2. 主梁设计........................................................................................................ 10

（1） 截面选择.......................................................................................... 10 （2） 截面改变.......................................................................................... 13 （3） 翼缘焊缝.......................................................................................... 14 （4） 腹板的加筋肋和局部稳定性验算.................................................. 14 （5） 面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算...................... 16

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水工钢结构课程设计

七、 横隔板设计.................................................................................................... 16

1. 荷载和内力计算............................................................................................ 16 2. 横隔板和截面选择和强度验算.................................................................... 17 八、

纵向连接系设计............................................................................................ 18

1. 荷载和内力计算............................................................................................ 18 2. 斜杆截面计算................................................................................................ 18 九、

边梁设计........................................................................................................ 19

1. 荷载和内力计算............................................................................................ 21 2. 边梁强度验算................................................................................................ 21 十、 十一、

行走支承设计................................................................................................ 22 胶木滑块轨道设计 .................................................................................... 22

1. 确定轨道底板宽度........................................................................................ 23 2. 确定轨道底版厚度........................................................................................ 23 十二、

闸门启闭力和吊座验算 ............................................................................ 23

1. 启门力............................................................................................................ 23 2. 闭门力............................................................................................................ 24 3. 吊轴和吊耳板验算........................................................................................ 24 十三、

参考文献 .................................................................................................... 25

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水工钢结构课程设计

一、 课程设计任务与要求

1、 《钢结构》课程设计的任务为某节制闸工作闸门的设计。

2、 要求根据钢闸门设计规范与要求，设计出合理、可行的平面定轮钢闸门。

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：宽为?6.0?8/10?6.8?m，高为?6.0?8/5?7.6?m； 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

闸门高度：h?孔口高?H（安装顶止水构造要求取H?0.3m）

h?7.6?0.3?7.9m

闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1?6.8m 闸门计算跨度：L?L0?2d?6.8?2?0.2?7.2m

L1=6.80d=0.20L0=6.80L0=7.20d=0.20

图 1 闸门尺寸图（m）

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水工钢结构课程设计

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?7.2m，闸门高度h?7.9m，L?h。所以闸门采用3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

yk?2H?1.51.5k?????k???1?? ??3n???na2??22

H-a计算，（其中H?35-23?12m，a?12-7.9?4.1m，a为水面至门顶止水的距离） 经计算：

3?4.12??2=0.396 212-4.1y1?2?12?1.51.51?0.396???1?0.396-1???6.08m ??33?0.396?2?12??2?0.396?1.5??2?0.396-1?1.5??8.94m

?33?0.396?2?12??3?0.396?1.5??3?0.396-1?1.5??11.07m ?33?0.396?y2?y3?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所支承。水平梁为连续梁，间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等。

5. 连接系的布置和形式

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