0.8x0.8闸门计算书课案
钢闸门计算书
一、设计基本资料1、闸门型式:露顶式平面钢闸门;2、孔口净宽:5米;3、设计水头:2.5米;4、结构材料:平炉热轧碳素钢A3;5、止水橡皮:侧止水采用P型橡皮,底止水用条形橡皮;6、参考资料:《水工钢结构》P202页;二、闸门的结构的型式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度:考虑风浪所产生的水位超高为0.5米,故闸门高度=2.5+0.5=3米。
闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=5米闸门计算跨度:L=L0+2d=5+2*0.2=5.4米2、主梁型式主梁的型式应根据水头和跨度大小而定,本闸门属中等跨度,为了便于制造,决定采用型钢。
3、主梁的布置根据闸门的高跨比,决定采用双主梁。
为使两个主梁在设计水位时所受的水压力相等,两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线Y=H/3=2.5/3=0.83米,上悬臂C≤0.45H,今取:主梁兼底梁,为了便于布置底止水,底梁不到底,所以取a=0.25米。
主梁间距:2b=2(Y- a)=2×(0.83-0.25)=1.16米;则C=H-2b- a=2.5-1.16-0.25=1.09米≤0.45H=1.125米满足要求。
4、梁格的布置和型式梁格采用复式布置和等高连接,水平次梁为连续梁,其间距上疏下密。
三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ13-78(试行)》关于面板的计算,先估算面板厚度,在主梁选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
1、估算面板厚度面板厚度按式(6-3)计算:t=a(kp/0.9a[σ])0.5已知:b=1240mm,a1=760 mm,a2=380 mm当b/a1=1240/760=1.63≤3时,α=1.65,则t=4.91 mm当b/a3=1240/380=3.26≥3时,α=1.55,则t=7.88 mm根据上面计算,选用面板厚度t=8mm。
2、对底梁下至底止水的面板悬出段,应按悬臂板进行验算:在面板悬出段上取单位宽度的面板按悬臂梁验算,q=(p1+p2)/2=(0.0098*2.5+0.0098*2.4)/2=0.024N/mmW=bh2/6=1*64/6=10.67M=qL2/2=0.024*1002/2=120N·mmσmax=M/W=120/10.67=11.25 N/mm2<[σ]=160 N/mm2Q=qL=0.024*100=2.4Nτ=Q/A=2.4/1*8=0.3 N/mm2<[τ]=95 N/mm23、主梁设计因为水头不大,所以主梁采用型钢,即槽钢28b。
潜孔式钢闸门课程设计计算书
潜孔式钢闸门课程设计计算书首先,需要根据具体的工程条件确定钢闸门的尺寸和材料参数。
这涉及到水位变化范围、水流速度、水压力等参数的测定和分析。
其中,水位变化范围主要由水库水位的最高和最低水位决定;水流速度可以通过流速仪进行测量;水压力可以通过水压力计进行测量。
根据这些参数,可以确定钢闸门的尺寸和材料参数,如闸门高度、宽度、钢板厚度等。
其次,需要进行水流力学的计算。
水流力学计算主要涉及水压力、水力冲击力、波浪力等。
在计算水压力时,可以使用公式P = ρgh,其中P 为水压力,ρ为水的密度,g为重力加速度,h为水的压力高度。
在计算涉及水流冲击力和波浪力时,则需要根据具体的工程情况选择合适的计算方法,如Morison公式等。
再次,需要进行结构力学的计算。
结构力学计算主要涉及到钢闸门受力分析、应力、变形等。
在进行受力分析时,需要考虑钢闸门受到的水压力、水力冲击力、波浪力等,通过受力分析可以确定钢闸门的内力大小和分布。
在计算应力时,可以使用应力平衡方程σ=F/A,其中σ为应力,F为受力,A为受力面积。
在计算变形时,则需要根据钢闸门的材料参数和工程条件选择合适的变形计算方法,如理论计算法或有限元法等。
最后,还需要进行结构稳定性的计算和安全评估。
结构稳定性的计算主要涉及到钢闸门的承载力和稳定性等方面的问题,可以通过结构稳定性计算来确定钢闸门的稳定状态。
安全评估则需要考虑钢闸门在使用过程中可能遇到的突发情况,如地震、洪水等,通过安全评估可以确定钢闸门的安全系数。
综上所述,潜孔式钢闸门的课程设计计算书需要综合考虑水流力学和结构力学等方面的知识,以确保设计的钢闸门能够安全可靠地运行。
课程设计计算书的内容包括确定钢闸门的尺寸和材料参数、进行水流力学计算、进行结构力学计算、进行结构稳定性计算和安全评估等。
通过科学、合理的计算和分析,可以设计出性能优良、安全可靠的潜孔式钢闸门。
0.8x0.8闸门计算书
(2) 最大弯曲力矩M maxLBP()=-=B L PM 28max 8696(2³ 85 – 88) = 7134 Kg ²Cm(3) 最大弯曲应力σm axZM max max =σ=625.57134= 1268.3 Kg /Cm 2< σab …Ok!(4) 最大挠曲δmax E :弹性系数2.1³106Kg/Cm 2⎛⎫P LB B 23(2) 主滚轮反作用力R5029.629.620R13101728.8R2348140180R1 = (140³70+310³40.4+348³11.8-180³17)/50= 467.4 KgR2 = (180³67+348³38.9+310³9.6-140³20)/50= 515.5 Kgσ:赫兹接触应力E :弹性系数2.1³106 Kg/Cm 2C :主滚轮有效接触宽 2.0 Cm r :主滚轮半径 3.1 Cmσa :容许接触应力 γ:安全系数 1.3 (线接触场合) σγa HB =⨯=⨯⨯1002100213187. HB :主滚轮硬度 187 Kg/Cm 2=719232./Kg Cm (材质SUS304)1.32101.2516418.0418.06⨯⨯⨯=⨯⨯=r C E R σ= 5526.1 Kg/Cm 2<σa7-2 轴强度(1)弯曲力矩M max3-2 螺杆断面性能(1)I = 6441d ⨯π F :螺杆容许应力 = 安全系数材料抗拉强度=647.24⨯π σall =55300= 1060 Kg/Cm 2 = 2.61 Cm 4(2)A =421d ⨯π τall =7.85300= 609 Kg/Cm 2 =47.22⨯π d 1:螺杆有效径 φ27 mm= 5.73 Cm 23-3 螺杆拉应力(1)止推系数 ff = 206.31(2)开关扭矩 TT = fW = 31.2068.91000⨯ = 47.5 N ²m (3)套筒旋转速度 NN = lV = 12300 = 25 rpm (4)吊门机选用 SEIBU :LTMD-01 ,0.4KW ,3φ ,380V ,50Hz始动扭矩 60.4 N ·M , 转速 25.3 rpm(5)升降速度 VL m p r V ⨯=.. = 25.3 ³ 12 = 303.6 mm/min ≒ 300 mm/min + 10%。
闸门计算书
计算书2005.8一、基本资料1、闸门尺寸(BxH)6.1mx5.5m2、底板高程:33.5m3、设计工况:上游水位39.0m 下游水位35.5m4、校核工况:上游水位39.0m 下游水位34.5m2、面板(1)面板厚度δ=a[]αakq/根据上表计算,面板设计厚度选用10mm,计算厚度取8mm。
(2)面板与梁格的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝查长度方向的横拉力:下翼缘 cm y h I W 53.29341.308.881972min ==-= 弯应力:22max /16/9.1053.293410078.320cm KN cm KN W M <=⨯==σ,结构安全,截面构造合理。
(3)挠度验算[]cm l f cm EI ql f 16007.08.88197101.23846006.65538450644==<=⨯⨯⨯⨯⨯==挠度也满足要求。
(4)截面改变截面形心矩 cm y Ay y 6.164.15194.2508112==∑=截面惯性矩:432300.385692.77781126.34112cm Ay th I =+⨯=∑+=截面下半部对中和轴的面积矩:3212002.200.1219.206.47cm S =⨯⨯+⨯= 剪应力:[]22/5.9/6.50.138********.196cm KN cm KN It VS =<=⨯⨯==ττ,安全。
(5)翼缘焊缝翼缘焊缝厚度f h 按受力最大的支承端截面计算。
最大剪力KN V 8.196max =,截面惯性矩40.38569cm I =。
上翼缘对中和轴的面积矩:315.10971.156.192.166.49cm S =⨯+⨯= 下翼缘对中和轴的面积矩:322.9969.206.47cm S =⨯= 需要[]cm I VSh hf 3.05.110.385694.15.10978.1964.1=⨯⨯⨯==τ角焊缝最小厚度mm t h f 6.5145.15.1==> 全梁的上、下翼缘焊缝都采用mm h f 8=(6)面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 面板区格长边中点的局部弯曲应力: 22222/6.17488370343.0465.0mm N t kpa my=⨯⨯==σ 2/4.526.1743.0mm N m y m x =⨯==μσσ 对应于面板长边中点的主梁弯矩和弯应力: []m KN M ⋅=-⨯=5.30634.247.2626.652 236/4.104102934105.306mm N W M ox=⨯⨯==σ 面板长边中点的折算应力:()ox mx my ox mx my zh σσσσσσσ---+=22)( ()4.1044.526.174)4.1044.52(6.17422---+=下翼缘cm y h I W 33.17305.205.354812min ==-=弯应力:22min max /16/28.233.17301004.39cm KN cm KN W M <=⨯==σ,结构安全。
水工钢结构平面钢闸门设计计算书
水工钢结构平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定:1.闸门形式:潜孔式平面钢闸门。
2. 孔的性质:深孔形式。
3. 材料:钢材:Q235焊条:E43;手工电焊;普通方法检查。
止水:侧止水用P型橡皮,底止水用条型橡皮。
行走支承:采用胶木滑道,压合胶布用MCS—2。
砼强度等级:C20。
启闭机械:卷扬式启闭机。
4.规范:水利水电工程刚闸门设计规范(SL74-95),中国水利水电出版社1998.8二、闸门结构的形式及布置(一)闸门尺寸的确定(图1示)1.闸门孔口尺寸:孔口净跨(L):3.50m。
孔口净高:3.50m。
闸门高度(H):3.66m。
闸门宽度:4.20m。
荷载跨度(H1):3.66m。
2.计算水头:50.00m。
(二)主梁的布置1.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=3.50m,闸门高度h=3.66m,L<h。
所以闸门采用4根主梁。
本闸门属中等跨度,为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。
2.主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门,孔口尺寸较小,门顶与门底的水压强度差值相对较小。
所以,主梁的位置按等间距来布置。
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。
3.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,使面板个区格需要的厚度大致相等,布置图2示三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ—78(试行)》关于面板的设计,先估算面板厚度,在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
1.估算面板厚度假定梁格布置尺寸如图2所示。
面板厚度按下式计算kpt=aa[]9.0当b/a ≤3时,a=1.65,则t=a16065.19.0⨯⨯kp=0.065kp a当b/a >3时,a=1.55,则t=a 16055.19.0⨯⨯kp=0.067现列表1计算如下:2.面板与梁格的连接计算已知面板厚度t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm 2,则p=0.07х14х160=156.8.2N/mm ,面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力:T =02I VS =,/39837767700002272141000107903mm N =⨯⨯⨯⨯⨯ 面板与主梁连接的焊缝厚度:mm T P h w t f 51137.0/398][7.0/22=⨯=⨯+=τ, 面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度mm h f 6=。
闸门计算书
计算书2005.8一、基本资料1、闸门尺寸(BxH)6.1mx5.5m2、底板高程:33.5m3、设计工况:上游水位39.0m 下游水位35.5m4、校核工况:上游水位39.0m 下游水位34.5m2、面板(1)面板厚度δ=a[]αakq/根据上表计算,面板设计厚度选用10mm,计算厚度取8mm。
(2)面板与梁格的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝查长度方向的横拉力:下翼缘 cm y h I W 53.29341.308.881972min ==-= 弯应力:22max /16/9.1053.293410078.320cm KN cm KN W M <=⨯==σ,结构安全,截面构造合理。
(3)挠度验算[]cm l f cm EI ql f 16007.08.88197101.23846006.65538450644==<=⨯⨯⨯⨯⨯==挠度也满足要求。
(4)截面改变截面形心矩 cm y Ay y 6.164.15194.2508112==∑=截面惯性矩:432300.385692.77781126.34112cm Ay th I =+⨯=∑+=截面下半部对中和轴的面积矩:3212002.200.1219.206.47cm S =⨯⨯+⨯= 剪应力:[]22/5.9/6.50.138********.196cm KN cm KN It VS =<=⨯⨯==ττ,安全。
(5)翼缘焊缝翼缘焊缝厚度f h 按受力最大的支承端截面计算。
最大剪力KN V 8.196max =,截面惯性矩40.38569cm I =。
上翼缘对中和轴的面积矩:315.10971.156.192.166.49cm S =⨯+⨯= 下翼缘对中和轴的面积矩:322.9969.206.47cm S =⨯= 需要[]cm I VSh hf 3.05.110.385694.15.10978.1964.1=⨯⨯⨯==τ角焊缝最小厚度mm t h f 6.5145.15.1==> 全梁的上、下翼缘焊缝都采用mm h f 8=(6)面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 面板区格长边中点的局部弯曲应力: 22222/6.17488370343.0465.0mm N t kpa my=⨯⨯==σ 2/4.526.1743.0mm N m y m x =⨯==μσσ 对应于面板长边中点的主梁弯矩和弯应力: []m KN M ⋅=-⨯=5.30634.247.2626.652 236/4.104102934105.306mm N W M ox=⨯⨯==σ 面板长边中点的折算应力:()ox mx my ox mx my zh σσσσσσσ---+=22)( ()4.1044.526.174)4.1044.52(6.17422---+=下翼缘cm y h I W 33.17305.205.354812min ==-=弯应力:22min max /16/28.233.17301004.39cm KN cm KN W M <=⨯==σ,结构安全。
水工钢结构露顶式平面钢闸门设计计算书-水利水电工程钢结构课程设计
目录一、设计资料 (2)二、闸门结构的形式及布置 (2)三、面板设计 (4)四、水平次梁、顶梁和底梁的设计 (5)五、主梁设计 (10)六、横隔板设计 (16)七、纵向连接系设计 (17)八、边梁设计 (18)九、行走支承设计 (20)十、滚轮轨道设计 (21)十一、闸门启闭力和吊耳计算 (22)十二、液压式启闭机 (23)水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料1、闸门形式:露顶式平面钢闸门;2、孔口尺寸(宽*高):18m*15m;3、上游水位:14.8m;4、下游水位:0.2m;5、闸底高程:0m;6、启闭方式:液压式启闭机;7、材料:钢结构:Q235-A.F;焊条:E43型;行走支承:滚轮支承;止水橡皮:侧止水用p型橡皮,底止水用条形橡皮;8、制造条件:金属结构制造厂制造,手工电弧焊,满足III级焊缝质量检验标准9、规范:《水利水电工程闸门设计规范SL 1947-2005》二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定(如下图)闸门高度:考虑风浪所产生的水位超高为0.2m,故闸门高度=14.8+0.2=15m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=15m;闸门的计算跨度:L=L0+2×0.2=18+0.4=18.4m。
2、主梁的形式主梁的形式根据水头合跨度大小而定,本闸门属中等跨度为了便于制造和维护,决定采用实腹式组合梁。
3.主梁的布置因为L=18.00<1.5H=1.5X15=22.5所以是选取7跟主梁。
根据公式计算每一根主梁距水面的距离,K及第K跟主梁,得:y1=3.78m; y2=6.91m; y3=8.95; y4=10.60m; y5=12.02m; y6=13.29m;y7=14.45m 具体布置见下图:4梁格的布置和形式梁格采用复式布置和等高连接,水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。
水平次梁为连续梁,其间距应上疏下密,使面板各区格所需要的厚度大致相等,梁格的布置具体尺寸见下页图。
水闸设计步骤计算书(多表)范本
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
上游水重
下游水重
反向挡水
上游水重
下游水重
校核情况
正向挡水
上游水重
下游水重
(
1、浮托力的计算
表5-3:浮托力和弯矩计算表(以底板中点为矩心)
计算情况
算式
浮托力(KN)
力臂(m)
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
反向挡水
校核情况
正向挡水
2、渗透压力的计算
计算简图如图所示
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
设计情况
反向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
校核情况
正向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
二、闸室结构荷载汇总
将各种荷载分完建、设计情况和校核情况分别进行汇总,如表所示
(
表5-6:设计情况正向挡水闸室结构荷载计算汇总表
荷载名称
垂直力(KN)
水平力(KN)
——作用在闸室上的全部竖向和水平向的荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩;
——闸室基底面的面积A=BL=;
——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩
现根据上式列表5-10计算基底压力如下:
表5-10基底压力计算表
计算参数
完建期
设计正向
设计反向
校核正向
(KN)
(kN•m)
(kPa)
(kPa)
(3)验算闸基及地基的稳定性,包括地基土的抗渗稳定性。
(4)根据稳定和经济合理的要求,对初拟的底下轮廓线进行修改。在修改底下轮廓线的形状和尺寸时,应结合总体布置和闸室的结构布置与设计进行综合考虑。
潜孔式钢闸门课程设计计算书
潜孔式钢闸门课程设计计算书设计说明:本次课程设计的目标是设计一道潜孔式钢闸门,该闸门具有抗水力耐久性、稳定性和可靠性等特点。
设计中需要考虑闸门的结构参数和材料的选取,通过计算分析来保证闸门的强度和稳定性,并对其进行性能测试。
以下是潜孔式钢闸门的课程设计计算书。
设计一:潜孔式钢闸门结构计算1.永久荷载计算:-总重量W1=板材总重量+组件总重量-板材总重量=板材面积x板材单位重量-组件总重量=组件总数量x组件单位重量-板材单位重量和组件单位重量可以根据实际选取的材料查询得到。
2.活动荷载计算:-水压力P=0.5xρxgxH^2其中,ρ为水的密度,g为重力加速度,H为闸门顶部的水头高度。
3.悬臂梁弯矩计算:-最大弯矩M=PxL其中,L为闸门总长度。
4.悬臂梁截面尺寸设计:-可以根据最大弯矩和材料的许用应力来确定悬臂梁截面尺寸。
根据所选材料的杨氏模量和截面形状的假设,计算梁的截面模性和矩阻力矩。
5.钢板厚度计算:-选择合适的钢板材料之后,可以通过计算所需的强度来确定钢板的厚度。
根据所选材料的强度和安全系数,计算所需钢板的强度。
设计二:潜孔式钢闸门稳定性计算1.净水面以下弯矩计算:-净水面以下的水压力会产生额外的弯矩,需要计算该弯矩。
-弯矩计算公式与设计一的悬臂梁弯矩计算相同。
2.槽坡度计算:-闸门的槽坡度要求满足水流平稳流过,并不会对闸门产生过大的水压力。
-槽坡度的计算需结合实际应用情况和闸门的尺寸等参数。
3.闸门的稳定性计算:-闸门稳定性的计算包括计算闸门的剪切力、撞击力、回转力矩等。
-剪切力计算可通过考虑水压力和重力的作用来实现。
-撞击力和回转力矩的计算与具体应用情况有关,需根据实际情况进行定量分析。
设计三:潜孔式钢闸门性能测试1.强度测试:-使用不同的负荷,测试闸门的弯曲、扭转、剪切等强度指标。
-测试结果与设计值进行对比分析。
2.操作性能测试:-测试闸门的开启和关闭时间,操作力的大小和稳定性,以及闸门的密封性能。
钢闸门尺寸计算书
1.1 0.349 1.7 0.479
b/a 1.19 2.04 2.44 2.60 3.02 2.38 2.44 2.60 2.79 3.02 3.02 3.28
1.2 0.383 1.8 0.487
k 0.383 0.497 0.5 0.5 0.5 0.499 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
荷载计算: 1、闸门设计洪水下净水压力
2 水平水压力:P������ = ������������������ ������ = × 10 × 62 × 12 = 2160 (������������) 2 2 2 垂直水压力:V������ = ������������������ ������ 2 1 ������∅ 180 1 1
次横梁布置: 1、顶、底横梁:按构造需求选择。 2、小横梁分段嵌设于各纵梁之间,排列间距按水压力的分布布置。 则布置 5 根小横梁,上主梁以上等间距布置 2 根,两主梁之间等距布置 3 根(见图 4) 纵梁布置: 1、跨中纵梁:布置在启吊纵梁与边纵梁之间, 2、启吊纵梁:布置在主横梁与支臂连接处 3、边纵梁:布置在面板梁格两端。 为考虑门体刚度要求将启吊纵梁、启吊纵梁间的跨中纵梁的截面扩大,形成隔板。据此根据 《罐区水工建筑物丛书-闸门与启闭机》 (蔡正坤著)中共共选择纵梁 6 根(启吊纵梁间的跨 中纵梁 2 根、 启吊纵梁与边纵梁间的跨中纵梁 0 根、 启吊纵梁 2 根、 边纵梁 2 根) 。 (见图 4)
b/a k b/a k
δ计算表如下: 区格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 a(mm) 1600 930 780 730 630 800 780 730 680 630 630 580
1.0 0.308 1.6 0.468
闸门设计计算
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章闸门设计计算3-1 闸门3-1-1 设计基准型式:垂直启闭滚轮式有效寬:(门孔宽) 0.8 M 閘門寬: 0.922 M 水壓寬: B = 0.88 M 支點距離: L = 0.85 M 有效高:(门孔高) 0.8 M 閘門高:(水压高) H = 0.88 M 設計水位:(外水位) H1 = 3.0 M(内水位) h = 0 M 水封方式:四面水封3-1-2 压力负荷一、全水压Pw()212122221=--⨯=BhHHPw× 1 ×( 32– 2.122)× 0.88 = 1.98 Ton3-1-3 横梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1)、横梁的位置2.122.7123.02.416P1P2P3P4(2)、各横梁的分担荷重P1=6296.0( 2.12× 2 + 2.416 )× 0.88= 0.28 TonP2= [6296.0( 2.416 × 2 + 2.12 )+6296.0( 2.416 ×2 + 2.712 )] ×0.88= 0.62 TonP3= [6296.0( 2.712 × 2 + 2.416 )+6288.0( 2.712 × 2 + 3.0 )] ×0.88= 0.696 TonP4=6288.0( 3.0 × 2 + 2.712 )× 0.88= 0.36 TonΣPw = P1+ P2 + P3 +P4= 1.97 ≒Pw(3)、主横梁强度A、钢材使用PL6*75┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊3=L max δ8597.0=80013.8761≈…Ok!3-1-4 侧部纵梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1) 钢材使用PL 6 × 90 mmZ =()602at-=()696.02-= 8.1 Cm33-1-4 主滚轮一、主滚轮强度ta┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊合计:87.6 kg1.6AISI3041底压板 6t*48*74521 1.6横梁 6t*75*910 6.4AISI3042203.22.7191AISI304 2.7底梁 6t*62*9102.8AISI3042890滚轮结构 65*60*85181.41.8AISI3042纵梁3 6t*(62+75)*282170.91.016纵梁2 6t*75*2902AISI304 2.0侧梁 6t*90*8807.6AISI304215 3.81.514890滚轮结构 65*60*902AISI304 3.01.8AISI3042纵梁1 6t*(62+75)*290130.93.912顶梁 6t*90*9221AISI304 3.91.6AISI3041吊耳座 120*55*90111.60.310补强板 8t*62*702AISI3040.61.2AISI3041吊耳插销 ?40*1159 1.27螺母 M161AISI304AISI3041垫片 M1681.66顶压板 6t*48*7451AISI304 1.65密封圈 M832NBR1.6AISI30432螺栓 M8*35 B.N.W.SW.40.055.73CHA2-103水封 P30*35901氯丁橡胶 5.73.6AISI3042侧压板 6t*45*820CHA2-1022 1.838.138.1代 号名 称1CHA2-101面板 6t*910*8801AISI304备注总计单件重 量材 料数量序号CHA2-106CHA2-116CHA2-115CHA2-114CHA2-113CHA2-112CHA2-111CHA2-110CHA2-109CHA2-108CHA2-107CHA2-110CHA2-104CHA2-105闸门门体重量Gt = 90 Kg3-2吊门机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-1 设计基准型式:螺杆式吊门机動力:详计算书揚程:约L0 = 0.9 M吊昇速度:(动力) 约 V = 0.3 M/Min閘門重量:(不含吊杆) Gt = 0.09 Ton操作方式:现场-电动及手动3-2-2 吊升负荷一、水压抵抗:Q1(设计水位差:外水位较内水位高 3 公尺)()88.0)3(1212122221⨯⨯⨯=⨯-='BHHWwP= 3.96 Ton PW’:水压Q1 = f×PW’ = 0.03 × 3.96 f:转动摩擦系数0.03 = 0.119 Tonu:水封及钢之摩擦系数 0.7二、水封抵抗:Q2q:磨擦阻力= 0.14 t/Mp:作用于水封之平均水压Q u q p b2=⨯+⨯∑'() = 1/2×H+ h=1/2×0.88+2.12 = 2.56 t/M2= 0.7 ×(0.14+2.56×0.030)×3.59 b:水封受压宽度 0.030 M:水封总长= 3.59 M = 0.545 Ton吊升时Ton降下时Ton閘門重量G t10.090 ↓0.090 ↓水壓抵抗Q10.119 ↓0.119 ↑水封抵抗Q20.545 ↓0.545 ↑合计0.754 ↓0.574 ↑0.754 × 1.25 = 0.9425 Ton吊门机容量以 1.0 Ton计算┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-3 吊门机设计一、设计条件:(1)吊门机型式:电动单螺杆式吊门机(2)螺杆规格,30°梯形螺纹 , JIS B 0216,Tr30(3)螺杆材质:SUS304 不锈钢(4)外径:φ30 mm …d,有效径:φ27 mm …d1(5)螺距: 6 mm … p, 螺纹条数: 2 …n(6)导程: 12 mm … l(7)提吊力: 1000 Kg … Ft(8)提吊高度: 0.9 MA73.51000= 174.5 Kg/Cm2 < 1060 Kg/Cm2四、细长比δ(1)回转半径 e┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊e =41d=47.2= 0.675 Cm(2)细长比δ I:支撑间最长距离 110 Cm60.4 25.3 rpm。
闸门计算书
本横拉闸门为检修闸门,闸门按照平面框架进行计算。
具体参数如下:一、基本资料和结构布置1.闸门基本参数孔口尺寸:12.6m ×5.2m (宽×高);设计水头:4.0m 门叶结构材料:Q235B许用应力:[]160MPa ,[]95MPa 。
闸门材料常数材料弹性模量E(MPa)泊松比μ重力加速度2()g mm s Q235B2100000.398002.总水压力闸门在关闭位置的总水压力如图所示,其计算公式为22=0.50.510 4.712.821416szsP H B KN总3.结构布置检修闸门为平板门。
闸门采用面板+水平次梁+主纵梁+主横梁体系。
梁格布置尺寸见图。
水平次梁承受上下两个梁格板传来的梯形荷载。
主纵梁一方面承受其两侧梁格传来的三角形荷载,同时又承受由水平次梁传来的集中荷载。
二.门叶结构计算(一)面板面板厚度计算,按照公式如下[]y k q a计算结果如下(不考虑焊角高度)区格()a mm ()b mm b ay k 2()p N mm 2()N mm ()mm 面板2 784 1946 2.48 0.49as s9 0.002 1.5 160 1.60 面板3 879 1946 1.70 0.479 0.00888 1.5 160 3.70 面板4 879 1946 1.70 0.479 0.01883 1.5 160 5.38 面板5 784 1946 2.48 0.499 0.0283 1.5 160 6.01 面板661219463.180.50.036441.41605.52面板1中,不承受水压力,所以不考虑。
综合考虑面板厚度,暂取6mm (二)水平次梁横拉闸门水头不高,并且次梁截面型式和布置型式一样,故取第五根水平次梁进行计算(每根梁上荷载可按其相邻间距和之半法)。
梁号梁轴线处的水压强度2()p KN m 梁间距(m )()2a a m 下上)(下上m 2kN a a pq 2 3.9 0.39 0.6925 2.7 0.9953 13.850.99513.78 0.9954 23.80.947522.55 0.90532.80.835 27.3880.77由于水平次梁采用相同截面,因此以线荷载最大的5号次梁来进行计算。
水工钢闸门结构设计(详细计算过程)
6 金属结构设计6.3 金属结构设计计算6.3.1 设计资料(1)闸门型式:露顶式平面钢闸门(2)孔口尺寸(宽×高):6m ×3m (3)设计水头:3.16m (4)结构材料:Q235钢(5)焊条:E43(6)止水橡皮:侧止水型号采用P45-A ,底止水型号采用I110-16 (7)行走支承:采用胶木滑道,压合胶木为MCS-2 (8)混凝土强度等级:C25 (9)规范:《利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)6.3.2 闸门结构的形式及布置6.3.2.1 闸门尺寸的确定1.闸门高度:考虑风浪产生的水位超高,将闸门的高度确定为3m 。
2.闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L 0=6.0m3.闸门计算跨度:L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m 6.3.2.2静水总压力闸门在关闭位置的静水总压力如图6.1所示,其计算公式为:229.8344.1/22gh PkN m图6.1 闸门静水总压力计算简图P6.3.2.3 主梁的形式主梁的形式应根据水头的大小和跨度大小而定,本设计中主梁采用实腹式组合梁。
6.3.2.4主梁的布置根据主梁的高跨比,决定采用双主梁。
两根主梁应布置在静水压力合力线上下等距离的位置上,并要求两主梁的距离值要尽量大些,且上主梁到闸门顶缘的距离c 小于0.45H ,且不宜大于 3.6m ,底主梁到底止水的距离应符合底缘布置的要求。
故主梁的布置如图 6.2所示图6.2 主梁及梁格布置图6.3.2.5 梁格的布置和形式梁格采用复式布置并等高连接,并使用实腹式竖向隔板兼作竖直次梁,使水平次梁穿过隔板上的预留孔而成为连续梁,其间距上疏下密,面板各区格需要的厚度大致相等,具体布置尺寸如图 6.2所示。
6.3.3 面板设计根据《利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95),关于面板的计算,先估算面板厚度,在主梁截面选择之后再计算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
泵与泵站课程设计计算书
《泵与泵站》课程设计说明书一.任务书本课程设计的任务是根据所给定的原始资料设计某城市新建给水工程的送水泵房。
(一)、设计目的本课程设计的主要目的是把《泵与泵站》中所获得的理论知识加以系统化,并应用于设计工作中,使所学知识得到巩固和提高,同时培养同学们有条理地创造性地处理设计资料的独立工作能力。
(二)、设计基本资料1、某城市最高日用水量为8万m3/d,时变化系数K h=1.6,日变化系数K d=1.3,管网起点至最不利点水头损失为12m,最不利点地面标高为20m,楼房一般四层(服务水头20m),泵站至管网起点设两条输水管(均为铸铁管),每条长500m,管径___mm,泵站处地面标高为17.2m,吸水井最高水位17.70m,最低水位14.20m,按一处火灾核算,消防流量30L/s,发生火灾时管网起点至最不利点水头损失为17.50m,管网中无水塔。
2、地区气象资料可根据设计需要由当地气象部门提供。
3、水厂为双电源进行。
(三)、工作内容及要求本设计的工作内容由两部分组成:1、说明书2、设计图纸其具体要求如下:1、说明书(1)设计任务书(2)总述(3)水泵设计流量及扬程(4)水泵机组选择(5)吸、压水管的设计(6)机组及管路布置(7)泵站内管路的水力计算(8)辅助设备的选择和布置(9)泵站各部分标高的确定(10)泵房平面尺寸确定2、设计图纸根据设计计算成果及取水构筑物的布置草图,按工艺初步设计要求绘制送水泵房平面图、剖面图及机组大样图,图中应绘出各主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高。
泵站建筑部分可示意性表示或省略,在图纸上应列出泵站主要设备及管材配件的等材料表。
二、总述本次设计为给水二级泵站,泵房净长28.5m,净宽10m,墙体厚度为0.5m,泵房上设操作平台,建筑总高9.74m。
吸水管采用DN1000和DN700,压水管采用DN800和DN500,输水管管径经计算为DN900,管材为钢管,所有管路配件均为钢制管件。
闸门计算书(修改)
闸门计算书(修改)⼀、基本资料(1)孔⼝尺⼨(宽×⾼): 4.0×4.0m(2)底槛⾼程(⼋五⾼程,下同): -0.300m(3)启闭机平台⾼程: 10.200m(4)设计外江⽔位(20年⼀遇): 6.845m(5)设计最不利运⾏⽔头差: 2.800m(6)启闭⽅式:单吊点螺杆启闭机(7)⾏⾛⽀撑:滑动⽀撑(8)主要构件采⽤材料及容许值①钢材 Q235AA:门体梁系及其容许应⼒如下:抗拉、抗压、抗弯容许应⼒ [σ]=160N/mm2抗剪 [τ]=95N/mm2局部紧接承压 [σcj]=120N/mm2B:零部件容许应⼒如下:抗拉、抗压、抗弯容许应⼒ [σ]=100N/mm2抗剪 [τ]=65N/mm2局部紧接承压 [σcj]=80N/mm2孔壁抗拉 [σk]=120N/mm2②铸件:选⽤ZG45,其容许应⼒如下:抗拉、抗压、抗弯容许应⼒ [σ]=140N/mm2抗剪 [τ]=105N/mm 2 ③锻件:选⽤45#钢,其容许应⼒如下:抗拉、抗压、抗弯容许应⼒ [σ]=145N/mm 2 抗剪 [τ]=95N/mm 2④电焊条:门槽轨道表⾯采⽤不锈钢焊条堆焊,焊条型号采⽤E 0-19-10Nb-16,其余构件均采⽤E43型焊条。
⑤砼:⼆期砼采⽤C30细⽯砼。
⑥梁系容许挠度:主梁 7501=?l ω次梁 2501=?l ω⑦⽌⽔:顶、侧⽌⽔采⽤P45×120型橡⽪,底⽌⽔采⽤20×110条形橡⽪。
⑧制造条件:专业⾦属结构制造⼚家制造,⼿⼯电弧焊。
⑨执⾏规范:《⽔利⽔电⼯程钢闸门设计规范》(SL74-95)《⽔利⽔电⼯程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-94)。
⼆、布置本闸门为潜孔式平⾯闸门,闸门⾯板设于迎⽔侧,梁格布置采⽤多主梁齐平连接,因闸门⾼宽⽐为1:1,且闸门跨度不⼤,故采⽤单吊点;为控制闸门反向、侧向移动,分别于闸门闸门反、侧向设置反滑块及限位块。
水闸计算书讲解
第一章工程选址和闸型的选择一、工程选址可考虑三个方案:①原闸址上游(第Ⅲ方案);②原闸址(第Ⅰ方案);③原闸址下游(第Ⅱ方案)。
方案比较:①方案Ⅲ:优点:闸址上移后减少×河两岸堤围的防洪长度。
缺点:增加海堤的防潮长度,减少澄海市区的淡水面积,特别是由于现有桥闸上游附近存在大量的取水口,水闸上移新建后势必影响到这些取水口及引水渠系的正常使用,需择址破堤重建。
另外,水闸上移新建后势必打乱原有城市的规划框架,导致大量拆迁费用的产生。
②方案Ⅰ:本方案拟将旧桥闸拆除,并在原址按设计标准重建。
工程施工布置可利用现有河中砂洲经加高后作为纵向围堰分二期二年施工。
③方案Ⅱ:本方案拟将工程移至原闸址下游约2.8km处新建,选择此处作为新闸址是因为澄海市城市规划中有一条城市干道延伸至此且新闸址地处市郊、河面相对开阔,河道水流较为平顺等有利条件。
但此时需在河中填筑一道纵向围堰和上、下游两道横向围堰。
经上面比较选原闸址(方案Ⅰ)为新建闸址位置。
二、桥闸选型(一)闸孔型式及闸底板高程开敞式及涵洞式两种基本闸型均可以采用,但若考虑运用和检修方便,则采用开敞式平底板较好,闸底板高程根据现有桥闸上下游河床的地形条件(闸上游30m处的河床高程▽-2.50m,闸下游60m处的河床高程▽-4.50m,考虑重建后桥闸的最大过流能力(尽可能减少设计情况下和校核情况下的过闸水头差),重建工程的闸底高程取▽-1.80m 。
(二)孔口轮廓尺寸的拟定从1:1000地形图上量得进水口宽度约360m ,河床土质为砂壤土,q=10~15(m 3/s·m)。
B 0=Q/q=4850/(10~15)=485~323m 经比较选B 0=360m以砂洲岛为界×闸分东西两闸,东闸16孔,西闸20孔(其中4孔为电站进水口不计水闸泄洪);水闸为宽顶堰,闸底标高▽-1.80m(珠基,下同),每孔净宽10m ,采用二孔一联结构,中墩厚1.2m ,缝墩厚0.9m 。
闸门水力计算说明
水闸水力计算说明一、过流能力计算1.1外海进水外海进水时,外海水面高程取5.11m ,如意湖内水面高程取1.0m 。
中间三孔放空闸,底板高程为-4.0m ,两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ,每孔闸净宽度为10m 。
表2 内海排水时计算参数特性表1.1.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型27.511.948==Hδ式中δ为堰壁厚度,H 为堰上水头。
2.5<5.27<10,为宽顶堰流。
b.堰流及闸孔出流判定11.95=H e =0.549≤0.65,为闸孔出流。
式中,e 为闸门开启高度,H 为堰、闸前水头。
c.自由出流及淹没出流判定闸孔出流收缩断面水深h c=ε1e=5.0×0.650=3.25m 。
式中,e 为闸门开启高度,为5.0m ;ε1为垂向收缩系数,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-4-1得0.650。
收缩断面处水流速为υc=)(20c h H g -ϕ=)(25.311.981.9295.0-⨯⨯⨯=10.19m/s 。
式中,ψ为闸孔流速系数,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-4-3,取0.95;H 0为闸前总水头,为9.11m ; hc 为收缩断面水深。
收缩断面水深hc 的共轭水深hc”=)181(22-+c c c gh h ν=)125.381.919.1081(225.32-⨯⨯+=6.83m ;下游水深ht=5.0m <hc”=6.83m ,故为自由出流。
d.过流量计算根据闸孔自由出流流量计算公式Q 1=002gH be μ=11.981.92530503.0⨯⨯⨯⨯⨯=1008.71m³/s 。
式中,μ0为流量系数,平板闸门流量系数可按经验公式 μ0=0.60-0.176He=0.60-0.176×0.549=0.503; b 为闸孔宽度,为3×10=30m 。
1.1.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型43.1511.348==Hδ>10,过渡为明渠流。
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(2) 最大弯曲力矩M max
L
B
P
()=-=
B L P
M 28max 8
696(2× 85 – 88) = 7134 Kg ·Cm
(3) 最大弯曲应力σm ax
Z
M max max =
σ=625.57134= 1268.3 Kg /Cm 2
< σab …Ok!
(4) 最大挠曲δmax E :弹性系数2.1×106
Kg/Cm 2
⎛⎫P LB B 23
(2) 主滚轮反作用力R
50
29.629.620
R1
310
17
28.8
R2
348
140
180
R1 = (140×70+310×40.4+348×11.8-180×17)/50
= 467.4 Kg
R2 = (180×67+348×38.9+310×9.6-140×20)/50
= 515.5 Kg
σ:赫兹接触应力
E :弹性系数2.1×106 Kg/Cm 2
C :主滚轮有效接触宽 2.0 Cm r :主滚轮半径 3.1 Cm
σa :容许接触应力 γ:安全系数 1.3 (线接触场合) σγa HB =
⨯=⨯⨯1002100213
187. HB :主滚轮硬度 187 Kg/Cm 2
=719232./Kg Cm (材质SUS304)
1
.32101.2516418
.0418.06⨯⨯⨯=⨯⨯=r C E R σ= 5526.1 Kg/Cm 2
<σa
7-2 轴强度
(1)弯曲力矩M max
3-2 螺杆断面性能
(1)I = 644
1d ⨯π F :螺杆容许应力 = 安全系数
材料抗拉强度
=
64
7.24
⨯π σall =
5
5300
= 1060 Kg/Cm 2 = 2.61 Cm 4
(2)A =
42
1d ⨯π τall =
7
.85300
= 609 Kg/Cm 2 =
4
7.22
⨯π d 1:螺杆有效径 φ27 mm
= 5.73 Cm 2
3-3 螺杆拉应力
(1)止推系数 f
f = 206.31
(2)开关扭矩 T
T = f
W = 31.2068.91000⨯ = 47.5 N ·m (3)套筒旋转速度 N
N = l
V = 12300 = 25 rpm (4)吊门机选用 SEIBU :LTMD-01 ,0.4KW ,3φ ,380V ,50Hz
始动扭矩 60.4 N ·M , 转速 25.3 rpm
(5)升降速度 V
L m p r V ⨯=.. = 25.3 × 12 = 303.6 mm/min ≒ 300 mm/min + 10%。