露顶钢闸门课程设计
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钢结构课程设计溢洪道露顶式平面钢闸门1基本资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：9.00m；设计水头：5.50m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用p形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；混凝土强度等级：C20。
2闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（图1）。
1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为m,故闸门高度m= 2）+7.55.5=2.0闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：m L 91=;图1 闸门主要尺寸图3）闸门计算跨度：m d L L 40.92.02920=⨯+=+=（2）主梁的形式。
主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实复式组合梁。
（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理的作用线m H y 8.13/==(图1)并要求下悬臂a H 12.0≥和m a 4.0≥,上悬臂H c 45.0≤,今取m H a 66.012.06.0=≈=主梁间距 m a y b 4.22.12)(22=⨯=-=则 H m a b H c 45.05.26.04.25.52==--=--=（满足要求） （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撑。
水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图2所示。
图2 梁格布置尺寸图（5）连接系的布置和形式。
1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.6m,横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支撑。
边梁采用单复式，行走支撑采用胶木滑道。
3面板设计根据《钢闸门设计规范》（SL74-95）及20XX修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后在验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
露顶式平面钢闸门课程设计-《钢结构》 (1)
露顶式平面钢闸门课程设计-《钢结构》 (1)一、课题背景及意义随着建筑都市化的深入发展，涉及到门类型的多样化，钢闸门也在这一过程中有了很大的发展。
配套安装了顶式平面钢闸门，可以清楚地观察到它的优点，从而更好地满足建筑和工程工程的要求，在维护人们的安全作用以及节约能源的作用上起到了重要的作用，而顶式平面钢闸门是坚固耐用的一类门。
因此，本课题将深入分析顶式平面钢闸门的结构特点，为专业人员和未来相关领域进行开展学习、研究和应用打下基础，将为安全提供更好的性能及更高的使用效率而努力。
二、目的和任务1.熟悉钢结构的知识，并详细了解钢结构及其技术特征。
2.了解顶式平面钢闸门，掌握其设计、制作材料、结构及施工要求；3.分析顶式平面钢闸门的优点和特点，提出相应的设计方案；4.优化顶式平面钢闸门的结构设计，考虑其使用效果和安全性。
三、基础理论及资料准备1.本课题需准备《钢结构》、《钢结构及铝合金结构》、《钢结构设计手册》以及相关的标准规范。
2.从专业角度准备涉及的基础理论及制作要求，对顶式平面钢闸门进行实际应用。
3.参考相关文档，进行原理理论分析，结合现实情况，找出可行的设计方案。
四、技术应用1.根据所采用的钢结构规范分析这种类型钢闸门的结构设计，并参考结构规范中关于钢结构设计的基本要求，对顶式平面钢闸门的制作采用合理的合金规范。
2.结合材料的性能，考虑现有的情况，分析门的框架结构，以满足材料、结构和维护性能的要求；4.在安装完成后，测试闸门的控制功能，检查设计的是否符合标准，以及闸门开闭是否正常，一定要严格把握，及时处理出现的问题。
五、总结通过本课程的学习，系统学习和了解了钢结构的基本知识及其特性，以及顶式平面钢闸门的设计、制作材料、结构及施工要求。
在掌握知识基础上，并结合实际，本课题利用一系列技术工具，通过分析顶式平面钢闸门的特点和优点，制定有效的实施方案，形成了运用钢结构实现顶式平面钢闸门设计和制作的思路。
露顶钢闸门课程设计
一、设计资料：①闸门型式：露顶式平面钢闸门②孔口尺寸（宽⨯高）： 14 m ⨯ 12 m③上游水位： m④下游水位： m⑤闸底高程： 0 m⑥启闭方式：⑦材料钢结构：Q235-A.F；焊条：E43型；行走支承：滚轮支承或胶木滑道止水橡皮：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规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高0.2m，故闸门高度=12+0.2=12.2（m）；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=14m；闸门计算跨度：L=L0+2d=14+2*0.2=14.40（m）整个闸门的荷载为作于和闸门距离闸底H/3的P=706.32 KN/m的均布荷载2.主梁的形式主梁的形式根据水头和跨度大小而定，本闸门属偏大跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
3.主梁的布置①根据闸门的高跨比：当L小于等于H时采用多主梁形式，当L大于等于1.5H 时候采用双主梁形式，根据设计资料为14*12孔口尺寸，本设计采用3根主梁②主梁位置的确定：主梁位置的设计原则是根据每个主梁承受相等水压力的原则确定。
对于露顶式闸门：假定水面至门底的距离为H，主梁的个数为n，第K根主梁至水面的距离为Yk，则Yk=2H/3√n[K1.5 -（K-1）1.5 ]根据公式：Y1=2*12/3√3[11.5 -（1-1）1.5 ]=4.6（m）Y2=2*12/3√3[21.5 -（2-1）1.5 ]=8.5 （m）Y3=2*12/3√3[31.5 -（3-1）1.5 ]=10.9（m）考虑到后面梁格的布置和面板的选取将第三根主梁的位置下调0.5m所以Y3=11.4（m）。
4.梁格的布置和形式对于露顶式大跨度闸门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撑，水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的尺寸详见下图5.连接系的布置和形式①横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置7道横隔板，其间距为1.75m，横隔板兼做竖直次梁，②纵向连接系，设在两两主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
溢洪道露顶式平面钢闸门钢筋结构课程设计报告书
钢结构课程设计溢洪道露顶式平面钢闸门1基本资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：9.00m；设计水头：5.50m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用p形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；混凝土强度等级：C20。
2闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（图1）。
1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为m,故闸门高度m= 2）+7.55.5=2.0闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：m L 91=;图1 闸门主要尺寸图3）闸门计算跨度：m d L L 40.92.02920=⨯+=+=（2）主梁的形式。
主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实复式组合梁。
（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理的作用线m H y 8.13/==(图1)并要求下悬臂a H 12.0≥和m a 4.0≥,上悬臂H c 45.0≤,今取m H a 66.012.06.0=≈=主梁间距 m a y b 4.22.12)(22=⨯=-=则 H m a b H c 45.05.26.04.25.52==--=--=（满足要求） （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撑。
水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图2所示。
图2 梁格布置尺寸图（5）连接系的布置和形式。
1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.6m,横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面，采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支撑。
边梁采用单复式，行走支撑采用胶木滑道。
3面板设计根据《钢闸门设计规》（SL74-95）及2006修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后在验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
水工钢闸门设计(课程设计)
露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：12.00m ； 设计水头：6.00m ； 结构材料：Q235； 焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P 形橡皮，底止水用条形橡皮； 行走支撑：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2； 混凝土强度等级：C20；二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定（图 设-1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m ，故闸门高度=6+0.2=6.2（m ）； 闸门的何在跨度为两侧止水的间距：L 1=12m ； 闸门的计算跨度：L=L 0+2d=12+2×0.2=12.40 (m)。
2、主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
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=2.0m(图 设-1)，并要求下悬臂H a 12.0≥和m a 4.0≥、上悬臂H c 45.0≤，今取)(72.012.07.0m H m a =≈=主梁间距： )(6.2)7.02(2)(22__m a y b =-⨯=-=则 H m a b H c 45.0)(7.27.06.262==--=--=（满足要求） 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撑。
水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸详见 图 设-2 5、连接系的布置和形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为3.1m ，横隔板兼作竖直次梁。
（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
6.边梁与行走支承边梁采用单腹式，行走支承采用胶木滑道。
三、面板设计根据SL 74—95《水利水电工程钢闸门设计规范》修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁界面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。
钢筋结构课程设计-露顶式焊接平面钢闸门
课程设计(综合实验)报告( 201 -- 201 年度第学期)名称：水工钢结构课程设计题目：露顶式焊接平面钢闸门院系：学院班级：学号：学生：指导教师：设计周数：1—2周成绩：日期：201 年月日水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净:10.00m；设计水头：6.00m；结构材料：Q235焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道,压合胶木为MCS-2;混凝土强度等级:C20二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定（例图7-1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，故闸门高度=6+0.2=6.2m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.40m。
例图7-1 闸门主要尺寸图（单位：mm）2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，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.主梁的布置根据闸门的高跨比,决定采用双主梁.为了使两个主梁在设计水位时所受到的水压力相等,两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=H/3=2.0m例图7—1)，并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m、上悬臂c≤0.45H，今取a=0.7m≈0.12H=0.72m主梁间距：2b=2(y-a)=2×1.3=2.6m则 c=H-2b-a=6-2.6-0.7=2.7m=0.45H(满足要求)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例图7-2。
5.连接系的布置和形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度决定布置3道横隔板，其间距为2.6m ，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面，采用斜杆式桁架。
水工钢结构课设
《水工钢结构》暨露顶式平面钢闸门课程设计一、设计资料某水库溢洪道工作闸门，孔口净宽8.0m，设计水头H=5m，采用直升式露顶平面钢闸门，门顶超高取0.2m，试设计闸门门叶结构、门槽埋件、选择启闭机设备。
闸门门叶采用Q235钢，焊条E43 。
侧止水选用P60A型，底止水选用I110—16型。
行走支承（学号为单号者，采用胶木滑道，压合胶木为MCS—2。
学号为双号者，采用滚轮支承）。
闸墩混凝土强度等级C20。
依照《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74—95设计。
二、设计内容及步骤1、闸门结构的形式及布置整个设计过程的关键，应综合考虑各方面因素。
内容包括：闸门尺寸确定，门叶上需要的各种构件、数目及所在位置，梁格的形式及连接方式，联结系的布置和形式及边梁与行走支承。
首先确定主梁形式、数目、位置，然后确定水平次梁及竖直次梁的形式、数目和位置。
2、面板设计在满足强度要求的基础上，设计出一经济合理的面板厚度。
在主梁截面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。
3、水平次梁、顶梁和底梁设计水平次梁采用不等肢角钢（单学号），槽钢（双学号）。
顶、底梁宜采用槽钢。
在计算出各构件的内力后，选择各梁的截面，考虑利用部分面板抗弯，将所选截面适当缩小。
之后，进行强度、刚度验算。
4、主梁设计采用焊接组合截面，面板兼作主梁上翼缘的有效宽度按教材（7—11）式确定。
内容包括：截面选择、（梁高改变）、翼缘焊缝、腹板局部稳定验算、面板局部弯曲与主、（次）梁整体弯曲的折算应W要求，可不改变梁高。
力验算。
若主梁高度满足门槽宽深比D5、竖直次梁及横向联结系设计横向联结系用横隔板，并兼作竖直次梁。
按构造要求确定其尺寸，即截面高度、腹板厚度与主梁相同，横隔板可不设上翼缘，其下翼缘用宽度100~200mm厚度10~12mm的扁钢做成。
因横隔截面尺寸大，应力很小，可不进行强度验算。
6、纵向联结系设计闸门自重G按教材附录十一附式（1）计算。
露顶式平面钢闸门设计
露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门；孔口净宽：3.0m；设计水头：2.8 m;结构材料:Q235钢；焊条：E43;止水橡皮：侧止水用P形橡皮;行走支承：采用胶木滑道,压合胶木为MCS—2；砼强度等级：C20.参考资料:《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74 -95）、《水工钢结构》。
二、闸门结构形式及布置1、闸门尺寸的确定，如图—1所示:1）闸门的高度:考虑风浪所产生的水位超高为0。
2m，闸门的高度H=2.8+0。
2=3。
0m;2）闸门的荷载在跨度为两侧止水间的跨度：L0=3.0m ；3）闸门的计算跨度：L=L0+2 × 0。
15=3.30m.图1 闸门主要尺寸图2、主梁形式的确定。
主梁的形式根据水头的大小和跨度大小而定，一般分为实腹式和行架式,为方便制造和维护，采用实腹式组合梁。
3、主梁布置。
当闸门的跨度L不大于门高H或L/H〈1。
5时,采用多主梁式。
根据每根主梁承受相等水压力的原则进行布置，保证主梁尺寸一致，便于制作安装。
水面至门底距离为H,主梁个数n，对于露顶式闸门，第K根主梁至水面的距离为y k,则：本次设计根据实际情况采用两根主梁,采用两根主梁布置时，应该对称于水压力合力的作用线 ⎺y=H/3=2。
8/3=0.93m,闸门上悬臂C 不宜过长,通常要求C≤0。
45H=0。
45×2。
8=1。
26m,下悬臂a≥0.12H,则a=0.33≈0.12H=0.336（m)主梁间距2b=2（⎺y—a）=2×（0。
93-0.33）=1。
20m 则C=H—2b—a=2。
8—1.2—0。
33=1。
27≈0.45H（满足要求）4、梁格布置。
梁格布置一般分为：简式、普通式、复式三种。
设计跨度较小且宽高比L/H〈1.5时,可不设次梁，面板直接支承在多根主梁上.本设计采用普通式,不设水平次梁,只在竖向设两道横隔板。
横向隔板顶梁图2 梁格布置尺寸图5、梁格连接形式。
溢洪道露顶式平面钢闸门钢结构课程设计
溢洪道露顶式平面钢闸门钢结构课程设计钢结构课程设计溢洪道露顶式平面钢闸门1基本资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：9.00m；设计水头：5.50m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用p形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；混凝土强度等级：C20。
2闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（图1）。
1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为m,故闸门高度m= 2）+7.55.5=2.0闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：m L 91=;图1 闸门主要尺寸图3）闸门计算跨度：m d L L 40.92.02920=⨯+=+=（2）主梁的形式。
主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实复式组合梁。
（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理的作用线m H y 8.13/==(图1)并要求下悬臂a H 12.0≥和m a 4.0≥,上悬臂H c 45.0≤,今取m H a 66.012.06.0=≈=主梁间距 m a y b 4.22.12)(22=⨯=-=则 H m a b H c 45.05.26.04.25.52==--=--=（满足要求） （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撑。
水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如图2所示。
图2 梁格布置尺寸图（5）连接系的布置和形式。
1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.6m,横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支撑。
边梁采用单复式，行走支撑采用胶木滑道。
3面板设计根据《钢闸门设计规范》（SL74-95）及2006修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后在验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
水工钢结构课程设计--露顶式闸门(大)
水工钢结构课程设计--露顶式闸门（大）一、露顶式闸门（大）的简介露顶式闸门（大）是一种重要的水利水电项目，它以砌筑拱形基座、水利钢筋混凝土（SRC）拱形壳、固定式调门框架和车轮机构为主要结构，由多套或少套闸板、涨落机构、涨落轮构、动力轴承、支座及其他配件组成，露顶式闸门（大）非常适用于灌溉和其他经济用水，可以满足抗裂性和端部稳定性的要求。
二、露顶式闸门（大）的结构特点1、拱形基座：采用拱形基座，既能够满足结构的强度，又能够满足脆性要求，受力均匀，大大提高了整个结构的稳定性和结构安全性。
2、SRC拱形壳：采用可再生利用的水利钢筋混凝土（SRC），耐气候腐蚀，耐用，结构坚固，实现了结构特性的一致性。
3、闸板：采用多套或少套闸板，可以实现不同的水位控制，是一种能够满足水位和结构强度的优质结构。
4、固定式调门框架：采用固定式调门框架可以调整闸门的水位，闸板的抗拉抗压，实现水位控制和开启闸门。
5、车轮机构：采用车轮机构可以实现闸板的快速开启，大大提高了系统的整体运行效率。
三、露顶式闸门（大）的技术要求1、结构强度：露顶式闸门（大）必须满足设计水位、水流要求，结构强度必须满足设计。
2、结构位移：结构的位移量不得超过设计位移量要求，以确保壳体的端部稳定性。
3、密封性：露顶式闸门（大）的闸板，必须保证水位、水流安全，并具有良好的密封性能。
4、耐久性：结构耐久性要求非常高，需要满足抗气候腐蚀性能要求。
四、露顶式闸门（大）的工程实施1、现场勘探：现场勘探是露顶式闸门（大）结构实施的前提，对具体结构进行勘察，了解水位、水流情况。
2、桩基施工：钢筋混凝土桩基是露顶式闸门（大）结构的基础，必须认真做好砌筑工作，确保结构的稳定性。
3、钢筋混凝土制作：钢筋混凝土、拱形壳必须使用可靠的钢筋混凝土进行制作，保证结构的稳定性和密封性。
4、闸板安装：闸板制作完成后，必须进行严格的安装，使闸板可以正常工作，以达到实际要求。
5、调试检验：露顶式闸门（大）安装完成后，必须进行严格检验，以确保结构安全性，能够正常开启关闭。
露顶式钢闸门课程设计计算书6.5×3.5
挡洪闸工作闸门计算书（6.5m×3.5m）2016.7.10一．设计资料(1)闸门型式：提升式平面钢闸门（露顶式） (2)孔口尺寸（宽×高）：6.50×3.50m 2 (3)上游水位：▽35.81m (4)下游水位：无(5)闸底高程：▽32.5m (6)启闭设备：QPQ2x10 (7)闸门所用材料：门叶承重钢结构：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：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) 采用的规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》 二．闸门结构的型式及布置 (1)闸门尺寸的确定 闸门总宽：bL d L B a +++=20L 0 ——孔口宽度d ——行走支承到闸墙边缘的距离(0.135m) L a ——边梁两腹板中到孔中距离(0.16m) b ——边梁下翼缘宽度(0.19m))(12.716.019.0135.025.6m B =++⨯+=闸门高度：H=校核洪水位+超高△H）)(5.319.05.3281.35m H =+-=闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：)(58.604.025.604.020m L L q =⨯+=⨯+=闸门的计算跨度：)(77.6135.025.620m d L L =⨯+=+=(2)主梁的数目型式及位置。
2.186.15.3/5.6/0>==H L主梁数目：采用双主梁主梁形式：单轴对称工字形截面焊接组合梁主梁位置：根据等荷载原则，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线，且应满足：Ha 12.0≥且m 4.0≥且m mm D 66.060=+≥H c 45.0≤且m 6.3≤（式中H 取闸门止水压力作用高度，取孔口高度+100mm ）数解法。
露顶闸门第K 根主梁到水面的距离ky 按下式确定：()[]5.15.11n32--=K K H y k()[]()[]m02.3122235.32m65.1111235.325.15.125.15.11=--⨯==--⨯=y y式中：n 为主梁根数；K 为由门顶算起的主梁根数；H 为水面至门底的距离。
露顶式平面钢闸门设计
目录露顶式平面钢闸门设计 (1)一、设计资料 (1)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 (6)五、主梁设计 (11)六、横隔板设计 (18)七、纵向连接系设计 (20)八、边梁设计 (22)九、行走支承设计 (24)十、胶木滑块轨道设计（图13） (25)十一、闸门启闭力和吊座计算 (26)十二、设计经验总结与不足 (29)十三、致谢 (30)十四、参考文献 (31)露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：10.00m；设计水头：6.80m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P形橡皮,底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；启闭方法：电动固定式启闭机制造条件：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;执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL 74--1995）。
二、闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（图1）。
1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为m 2.0，故闸门高度=6.8+0.2=7.0（m ）； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：m L 101= 3）闸门的计算跨度：)(4.102.021020m d L L =⨯+=+=；图1 闸门的主要尺寸图（单位：m ）（2）主梁的形式。
主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
（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)(0.33/m H y ==(图1) 并要求下悬臂H a 12.0≥和m a 4.0≥、上悬臂 H c 45.0≤,今取)(8.012.06.0m H a =≈=主梁间距)(0.35.12)(22m a y b =⨯=-=则H m a b H c 45.0)(38.038.62<=--=--=（满足要求）（4）梁格的布置和形式。
露顶式平面钢闸门设计(总)
.钢结构课程设计题目：露顶式平面钢闸门设计专业：水利水水电工程姓名：杨军飞班级：14瑶湖一班学号：2014100034指导老师：姚行友二〇一二年6月25日露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门；孔口净宽：10.00m设计水头：5.40m结构材料：Q235FA-;焊条：焊条采用E43型手工焊；止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为2MCS;-启闭方式：电动固定式启闭机;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；执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（1995SL）。
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二、闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（见下图）。
1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故闸门高度= 5.54+ 0.2 = 5.6（m）；2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 = 10m；3）闸门的计算跨度：L = L0 + 2d = 10+2⨯0.2 =10.4 (m)；（2）主梁的形式。
主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
（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的合力作用线y = H/3 ≈1.867， 并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4。
上臂梁 H c 45.0≤,今取a ≈0.12H=0.672(m)主梁间距2b=2(y -a)=2(1.867-0.672)=2.39(m)则 c=H-2b-a=5.5-2.46-0.6=2.538(m)（满足要求）（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冰被横隔板所支承。
水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如下图所示。
（5）连接系的布置和形式。
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一、设计资料：①闸门型式：露顶式平面钢闸门②孔口尺寸（宽⨯高）： 14 m ⨯ 12 m③上游水位： m④下游水位： m⑤闸底高程： 0 m⑥启闭方式：⑦材料钢结构：Q235-A.F；焊条：E43型；行走支承：滚轮支承或胶木滑道止水橡皮：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规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高0.2m，故闸门高度=12+0.2=12.2（m）；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=14m；闸门计算跨度：L=L0+2d=14+2*0.2=14.40（m）整个闸门的荷载为作于和闸门距离闸底H/3的P=706.32 KN/m的均布荷载2.主梁的形式主梁的形式根据水头和跨度大小而定，本闸门属偏大跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
3.主梁的布置①根据闸门的高跨比：当L小于等于H时采用多主梁形式，当L大于等于1.5H 时候采用双主梁形式，根据设计资料为14*12孔口尺寸，本设计采用3根主梁②主梁位置的确定：主梁位置的设计原则是根据每个主梁承受相等水压力的原则确定。
对于露顶式闸门：假定水面至门底的距离为H，主梁的个数为n，第K根主梁至水面的距离为Yk，则Yk=2H/3√n[K1.5 -（K-1）1.5 ]根据公式：Y1=2*12/3√3[11.5 -（1-1）1.5 ]=4.6（m）Y2=2*12/3√3[21.5 -（2-1）1.5 ]=8.5 （m）Y3=2*12/3√3[31.5 -（3-1）1.5 ]=10.9（m）考虑到后面梁格的布置和面板的选取将第三根主梁的位置下调0.5m所以Y3=11.4（m）。
4.梁格的布置和形式对于露顶式大跨度闸门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撑，水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的尺寸详见下图5.连接系的布置和形式①横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置7道横隔板，其间距为1.75m，横隔板兼做竖直次梁，②纵向连接系，设在两两主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
6.边梁与行走支承：边梁采用双腹式，行走支承采用滚轮三、面板设计根据SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》，关于面板的计算，先估算面板的厚度，在主梁截面选择之后再验算面板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的布置如上图所示。
面板厚度按T=a√(KP/0.9a[o])当b/a小于等于3时，a=1.5则T=a√(KP/（0.9*1.5*160）)=0.068√KP当b/a大于等于3时，a=1.4则T=a√(KP/（0.9*1.5*160）)=0.07√KP列表计算：区格a(mm) b(mm) b/a k p(N/mm2) √kp t(mm)I 1750 3100 1.771429 0.652 0.01519 0.099518 12.19098 II 1500 1750 1.166667 0.368 0.03773 0.117833 12.01898 III 1500 1750 1.166667 0.368 0.05243 0.138904 14.16818IV 1300 1750 1.346154 0.419 0.06615 0.166484 14.71717 V 1100 1750 1.590909 0.462 0.07791 0.189722 14.1912 VI 1000 1750 1.75 0.484 0.0882 0.206613 14.04966 VII 1000 1750 1.75 0.484 0.098 0.217789 14.80964 VIII 900 1750 1.944444 0.495 0.10731 0.230474 14.10503 IX 600 1750 2.916667 0.75 0.11417 0.292622 12.29011t=15mm2.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长度方向的横拉力P按下式计算，已经面板厚度为15mm，并且近似取板中的最大弯应力为[o]=160N/mm2，则：P =0.07t[o]=0.07*15*160=168 N/mm2面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：T=VS/2I=298 N/mm2由 hf=√（P2+T2）/（0.7*113）=11.6mm面板与梁格连接焊缝取其最小厚度hf=12mm四、水平次梁、底梁、顶梁的设计1、荷载与内力计算水平次梁和顶、底梁都是支撑在横隔板上的连续梁，作用在他们上面的水压力可按下式计算：q = p（a上+a下）/2列表计算：根据上表计算，水平次梁的计算荷载取513.741 KN/m，水平次梁为8跨连续梁，跨度为14/8=1.75m ，8跨弯矩系数选择如下图：水平次梁弯曲时的边跨中弯矩为M次中=0.078ql2=0.078*513.741*1.752=122.72 （KN*m）支座B处的负弯矩：M次B=0.105q l2=0.105*513.741*1.752=165.20（KN*m）2.截面选择W=M/[o]=165.2*106/160=1032500（mm3）考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选【40c，由教材附录三表4查的：A=9105mm2 Wx=985600mm3 Ix=197112000mm4 b1=104mm d=14.5mm 面板参加次梁工作有效宽度按下式计算，然后取最小值：B<=b1+60t=104+60*15=1004(mm)按上述中的8号梁进行计算：梁间距b=(b1+b2)/2=(1000+900)/2=950(mm)对于第一跨中正弯矩段取L0=0.8L=0.8*1750=1400(mm),对于负弯矩段取L0=0.4L=0.4*1750=700(mm)，根据L0/b查表教材P205页表7-1对于L0/b=1400/950=1.47得&1=0.56则B=&1*b=0.56*950=532(mm)对于L0/b=700/950=0.74得&2=0.22则B=&2*b=0.22*950=209(mm)对第一跨中选用B=532mm，则水平次梁的组合截面面积为A=9105+532*15=17130 mm2组合截面形心到槽钢的中心线距离为：e=532*15*207.5/17130=96.66(mm)跨中组合截面的惯性矩及截面模量为：I次中=197112000+9105*96.662+532*15*110.842=380640208.4 mm4Wmin=380640208.4/296.66=1283085 mm3对于支座B选B=209(mm)，则组合截面面积为：A=9105+209*15=12240 mm2截面形心到槽钢的中心线距离为：e=209*15*207.5/12240=53.15(mm)支座处组合截面的惯性矩及截面模量：I次B= 197112000 +9105*53.152 +209*15*602 =234118919.4 mm4 Wmin=234118919.4/253.15=1069951.9 mm33.水平次梁的强度验算由于支座B处弯矩最大，而截面模量较小，故只需验算支座B处抗弯强度，即：O次=M次B/Wmin=165.2*106/1069951.9=154.40（N/mm2）<[o]=160 N/mm2说明水平次梁选用【40c满足要求。
4.水平次梁的挠度验算受均布荷载的等跨连续梁，最大挠度发生在跨边，由于水平次梁在B支座处截面的弯矩为MB次=165.2（KN*m），则边跨挠度可近似计算：w/l=5*ql3/(384*EI次)-M次B*l/16EI次=5*513.74*(1.75*103)/(384*206000*380640208.4)-165.2*106*1.75*103/(16*206000*380640208.4)=0.000564<0.004故水平次梁选用40c满足强度刚度要求5.顶梁和底梁顶梁所受荷载较小，但考虑水面漂浮物的撞击影响，必须加强顶梁刚度，所以也采用【40c。
底梁也采用【40c。
五、主梁的设计1.设计资料①主梁的跨度：孔口尺寸L0=12m，计算跨度L=L0+2d=12.4m，荷载跨度L1=12m②主梁荷载：由于第三根主梁位置下调，故将第三根主梁作为设计依据：q = 248.12KN/m③横向隔板间距：1.75m④主梁的允许挠度：[W]=L/6002.主梁设计主梁设计的内容包括：①截面选择；②梁高改变；③翼缘焊缝；④腹板局部稳定性验算；⑤面板局部弯曲与主梁整体弯曲折算应力验算。
①截面选择：弯矩与剪力：Mmax=248.12*12/2*（12.4/2-12/4）=4763.9 (KN/m)Vmax=q L1/2=248.12*12/2=1488.72 (KN)②需要的截面模量。
已知Q235钢的容许应力为[o]=160（N/mm），考虑钢闸门的自重引起的附加应力，取[o]=0.9*160=144（N/mm），则需要的截面模量为W=Mmax/[o]=4763.9*100/(144*0.1)=33082.64 cm3③腹板高度的选择：hmin=0.96*0.23*[o]/(E*[W/L])=0.96*0.23*144*100*12.4*100/2.06*107/(1/6 00)=114.83 (cm)经济梁高hec=3.1W2/5=3.1*(33082.64) 2/5=199.16 (cm)由于钢闸门中的横向隔板重量随主梁增高而增加，故主梁高度应比hec小，但不小于hmin，故选用腹板高度为:h 0= 180 (cm)④腹板厚度的选择：tw= √h0/11=√180/11=1.22(cm)选用腹板tw=1.4(cm)⑤翼缘截面的选择：A1=W/h0-(1/6)*tw*h0=33082.64/180-(1/6)* 1.4*180=141.79 (cm2)下翼缘：需要b1=h0/3至h0/5之间，故取b1=h0/4=45（cm）t1=A1/b1==141.79/45=3.15（cm）上翼缘的部门面积可利用面板，故只需要设置较小的上翼缘同面板相连，选用t1=3.15cm,b1=20cm面板兼做主梁上翼缘的有效宽度取为：B=b1+60&=20+1.5*60=110 (cm)上翼缘面积：A1=20*3.15+110*1.5=228(cm2)⑥弯应力强度验算。
主梁跨中截面如下图，几何特性如下表:截面的形心矩：y1=∑Ay’/∑A=50566.67/621.75=81.33(cm)截面的惯性矩：I=tw*h03/12*∑Ay2=1.4*1803/12+3061550=3741950 cm4截面模量：上翼缘顶边：Wmax=I/y1=3741950/81.33=46009.47 cm3下翼缘底边：Wmin=I/y2=3741950/106.47=35142.76 cm3弯应力：o=Mmax/Wmin=4763.9*100/35142.76=13.56(KN/cm2)<0.9*16=14.4 (KN/cm2) 所以安全。