土木土建100乌珠水闸闸门计算稿.docVIP

计 算 书 项目名称：黄圃镇乌珠水闸重建工程 水闸工作闸门设计 设计阶段：施工图设计 审 核 日期 校 核 日期 计 算 日期 中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 2006年11月 水闸闸门设计计算稿 第一部分 工作闸门 基本参数和结构布置 1、基本参数 孔口尺寸：宽度3.00m 底坎高程：-1.75m 闸前最高运行水位：2.88m，相应闸后水位1.20m 设计水头：1.68m 门叶结构材料：Q235 许用应力：[σ]＝0.9*160＝144Mpa,[τ]=0.9*95=85.5Mpa 运行条件：动水启闭 2、结构布置 闸门为露顶式，设三根主梁和三根纵梁，主梁格按等荷载布置，主、纵及边梁全部采用型钢，行走支撑采用滑块，面板布置在外水面，底侧止水布置在内水面，侧止水布置在内水面。闸门支撑跨度为3.27m，侧止水中心距为3.07m，梁格布置简图如下图一所示： 3、水压力计算 闸门总水压力：P总＝0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22 (KN) 门叶结构计算 面板 面板厚度按下式计算： 根据闸门结构布置，面板计算数据及结果如下表（1-1）： 根据计算结果并考虑锈蚀厚度及面板应具有一定的刚度，选定面板厚度为8（mm）。 （二）主梁 荷载与内力 主梁为等荷载布置，荷载为：q＝105.22/(3*3.27)＝10.73（KN/m） 支座反力：RA=RB=10.73*3.27/2=17.54(KN) Qmax=RB=17.54(KN) 力矩计算： 力矩由均布荷载产生，最大力矩为： Mmax=qlh(L0/2-Lh/4)/2=10.73*3.27*(3.27/2-3.07/4)/2=15.22(KN.m) 2、截面特性 面板参与主梁作用的有效宽度：B=ξ1b， 其中b＝(550+750)/2=650，弯矩零点间距：l0=6300mm，则l0/b＝9.69，ξ1＝0.973， 则，B=ξ1b=0.973*650=632.45(mm) 主梁采用32a工字钢截面，其截面尺寸所示： 截面积为：A=76.44 (cm2) 中和轴至上、下翼缘的距离为： y1= y2 = 16(cm) 惯性矩为：Ix=11080(cm4) 抗弯截面模量为： Wmax= Ix/y2=692.5(cm3)； 截面下部对中和轴的面积矩为：Sx=400.5(cm3) 3、强度验算 前后翼缘正应力分别为： σ1＝Mmax/ Wmin＝15.22*100/70.6=21.56(MPa)[σ] 中部中和轴处的剪应力为：τmax= Qmax* Sx/(Ix*δf) ＝16.23(MPa)[τ] 4、挠度验算 f=5/384*ql4/EI=5/384*10.73*32704/（2.05*105*11080*104）=2.15mm [f]=1/600*3270=5.45mm,f＜[f] 5、稳定性验算 主梁采用32a工字钢，所以主梁的整体性满足要求，可不必验算. （四）纵梁、边梁 纵梁和边梁所选用材料与主梁同，其计算略。 启闭力的计算 根据水闸调度运行原则,闸门按水位差为1.50m(外水位2.88 m,内水位1.2 m)的动水中启闭方式进行启闭力的计算。 门自重G=50KN 1、闭门时， 闸门总水压力：P总＝0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN) 水封受到的水压力为：P ＝2*(0.5*2.61*2.61+2.61*0.5)*10*0.045＝7.38（KN）， 水封因预压而受到的压力为：PZS＝3.65*2*3.07＝22.41（KN） 取f3＝0.5，则 TZS1=（7.38+22.41）*0.5＝14.90（KN） 滑动摩阻力