水工钢闸门课程设计任务指导书

水工钢闸门课程设计

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)10.0×5.0m2(2)10.0×5.2m2

(3)10.0×5.5m2(4)10.0×5.8m2(5)10.0×6.0m2(6)8.0×6.0m2

(7)8.0×7.5m2(8)8.0×8.0m23.上游水位高程(1)--(6)：▽27.5m（潜孔式）(7)：▽6.5m,(8)：▽7.0m（露顶式）4.下游水位高程(3)-(5)▽22.5m,

其它组下游无水5.闸底高程(1)--(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)▽26.0m

(7)-(8)▽-1.0m7.电动固定式启闭机8.材料：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Ⅲ级焊缝质量检验标准。10.规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74-95》二、设计要求（一）结构选型与结构布置

内容：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。

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的型式等。要求：

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

内容：

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：75×50cm2或1#图纸三、结构选型及结构布置1.

闸门型式及尺寸

闸门型式：提升式平面钢闸门1-6组：潜孔式7-8组：露顶式闸门尺寸：闸门高度闸门宽度

⑴闸门高度露顶式：H=上游水位高程－闸底高程＋ΔH（波浪超高，取ΔH=0.2-0.3m）潜孔式：

H=胸墙底高程-闸底高程+ΔH

（安装顶止水构造要求，取

ΔH=0.25-0.3m）⑵、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0.2~0.3m）La---边梁两腹板中到中距离（本次设计取0.4~0.5m）b---边梁一块下翼缘的宽度（取0.4~0.5m）2.主梁的数目、型式及位置

主梁数目

L0／H＞1.2双主梁（1-6组）

L0／H＜1.2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

应根据等荷载原则确定。

主梁间距应满足行走支撑的布置要求；

底主梁到底止水的距离满足底缘布置要求；

主梁应对称于水压力合力作用线，且应满足：

a≥0.12H,且≥0.4ma≥D+60mm（本次设计统一取D=600mm)

c≤0.45H,且≤3.6m，

（式中H为闸门上水压力作用高度，可取孔口高度+100mm。）双主梁：按公式（8-1）计算注意：底主梁到底止水的距离满足底缘布置要求，若不满足应采取补气措施。三主梁：3.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4.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）纵向联结系：单斜杆式桁架5.边梁

双腹板形式6.行走支承

滚轮（简支定轮D=600mm）

布置原则：等荷载原则

7.止水(图中尺寸单位:mm)

6020四、结构计算1.面板计算(结合水平次梁布置进行计算)根据公式计算面板厚度

b／a≤3b／a＞3

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(50~70)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。本次设计要求：

面板厚度t的最终确定，对于任意两个区格的厚度之差应满足：

Δt＜1mm

2.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8~10mm，后翼缘采用扁钢，宽度可取200mm，厚度可取10~12mm（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。按照简支在边梁上的桁架计算。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8~14mm，或与主梁腹板同厚。边梁的翼缘厚度