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闸门设计题纲 一、设计任务 为某水库设计放水洞底孔平面钢闸门一面，作为主要工作闸门。 二、设计资料 1、放水洞净孔口尺寸：宽 1.8米，高 2.0米。 2、凭均设计水头（孔口中心处）20米。 3、闸门相对位置 放水洞中部设闸井，闸门位于闸井上游井壁一边，在运用过程中闸下保持无压出流，闸井内不充水。启闭机设于闸井顶端，从启闭中心至闸门底槛之间的高差为21米。 4、闸门行走支承采用滑动滚轮。 5、材料：门叶结构采用Q235，侧止水用P—60A型橡皮；底止水用I110—16条型橡皮，焊条 E43型，砼等级C20，滚轮轴套为铸锡磷青铜，用普通螺栓。 6、参考资料：《水工钢结构》范崇仁主编，《水利水电工程钢闸门设计规范》。 三、设计要求 1、编写设计书，参照“设计计算参考提纲”的内容，对原则问题应有简略的论证并附必要的简图。用A4书写白纸，钢笔书写整齐端正，用铅笔绘制简图。 2、绘制施工图，图幅为A2图2张（或A3图4张）。图中包括：门叶结构总图、侧视图、俯视图、必要的大样图，闸槽尺寸及埋固构件。比例根据布图需要自定。 3、作出闸门的材料表附在设计图上。 四、闸门设计题纲 1、据闸门工作条件，初步拟出闸门的构造形式及其总体布置 ⑴ 选择闸门的基本尺寸 门高：6＋0.3（门的超高，高出孔口净高）=6.3ｍ。 门宽：为了布置侧止水和行走支承闸门宽度等于孔口净宽＋2×0.3ｍ。 ⑵ 选择梁格布置方案 主梁根数和布置，为简化设计和制造方便，又能保持闸门的整体刚度。对与跨度远大于门高平面闸门，宜采用双主梁的复式梁格。主梁位置按等水压力的原则布置，上下主梁应放置在离水压合力作用线相等的位置，并要求门的下悬臂≥0.12门高，上悬臂≤0.45门高。 水平次梁的间距，根据水压力的变化，应布置上疏下密，使各区格的面板厚度大致相同。次梁可采用槽钢（包括顶梁和底梁）。底梁不到底，布置底止水。 设置横隔板三道，等间距。 边梁采用单腹式。 ⑶ 梁格采用齐平连接 水平次梁穿过横隔板成连续梁。 纵向联结系，两主梁的下翼缘设斜杆，形成纵向桁架。 将所选择的梁格布置方式、行走支承的位置绘出简图。 2、面板设计 根据梁格布置，进行面板设计。列表估算面板厚度，结合构造要求选择面板厚度。对底梁下的面板悬出段，应按悬臂板进行验算。待主梁选定后，再按面板与主梁共同工作时的二向应力状态验算面板强度。 面板 t=a*SQRT((Ky*q)/(α*[б])) 1、估算面板厚度　 查表 区格 a （mm） B （mm） b/a Ky h (m) q （N/mm2） SQRT（Ky*q） 1/SQRT(α*[б]) t （mm） 　 Ⅰ 1007 1320 1.31 0.494 0.597 0.0059 0.054 0.065 3.52 Ⅱ 907 1320 1.46 0.447 1.6170 0.0158 0.084 0.065 4.96 Ⅲ 930 1320 1.42 0.440 2.675 0.0262 0.107 0.065 6.49 Ⅳ 837 1320 1.58 0.465 3.5000 0.0343 0.126 0.065 6.87 8 Ⅴ 667 1320 1.98 0.496 3.5000 0.0343 0.130 0.065 5.65 Ⅵ 427 1320 3.09 0.750 3.5000 0.0343 0.160 0.067 4.59 2、面板与梁格的连接计算　 　 p 89.6 　 　 　 　 　 　 　 　 　 T 127.63 　 　 　 　 　 　 　 　 　 hf 1.971 　 　 　 　 　 　 　 　 3、面板整体弯曲强度验算 　 　 　 　 　 　 　 P 64.3 (KN/m) 　 　 σmy 174.589 　 　 M 300.76 lo 6.1 　 　 　 σmx 52.3768 　 　 σox 80.3 lh 6.26 　 　 　 　 　 　 　 σzh 190.09 1.1*1.5*160=264 　 　 　 3、水平次梁、顶梁和底梁的设计 ⑴ 荷载与内力计算 列表计算，画出水压力最大的水平次梁的计算简图（连续梁），绘其内力图 ⑵ 截面选择 由 W＝Mmax/[σ] 选型号 考虑面板作为次梁截面的一部分，计算有效宽度B。计算截面的几何特性。 ⑶ 水平次梁的强度和刚度验算 ⑷ 顶梁和底梁 顶梁的载荷较小，但考虑水面漂浮物的撞击等影响，必须加强顶梁刚度，可采用水平次梁的型号，底梁也是如此。 水平次梁 梁号 h(m) 梁轴线处水压强度p（kN/m2) 梁间距（m） （