露顶式平面钢闸门设计方案(总)
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。
钢结构设计(平板钢闸门)
漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽：10m设计龙头：5.8m结构资料：3号钢（Q235）焊条：E43型止水橡皮：侧止水为P型橡皮，底止水为条形橡皮行走支承：采用双滚轮式，采用压合胶木定轮轴套，滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级：C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：不考虑风浪所产生的水位超高，H=5.8m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门的计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m，其中，d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。
2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定，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、主梁的布置由于L>1.5H，所以采用双主梁式。
为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m，并要求下悬臂a≥0.12H，且a≥0.4m，同时满足于上悬臂c≤0.45H，且a≤3.6m，今取a=0.7m≈0.12H=0.696m；主梁间距：2b=2（y'-a）=2×（1.93-0.7）=2.46m；则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m，且c<3.6m，满足要求；闸门的主要尺寸如图所示.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小孔并被横隔板所支承，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸见图2所示。
5、联结系的布置和形式（1）横向联结系根据主梁的跨度，决定布置三道横隔板，其间距为10.4/4=2.6m，横隔板兼做竖直次梁。
（2）纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杠式桁架。
6、边梁采用双复板式，行走支承采用双滚轮式；滚轮安装于边梁双腹板中间，为减小滚动摩擦力，采用压合胶木定轮轴套；滚轮采用国家定型产品。
水工钢结构课程设计平面刚闸门
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 型橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压和胶木为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1） 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=5.5+0.2=5.7(m)； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：19L m =；图1图23）闸门计算跨度：1L L 2d 920.29.40=+=+⨯= (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合力的作用线y=H/3=1.8m 。
（图2）并要求下悬臂a ≥0.12H 和a ≥0.4m 、上悬臂0.45c H ≤，今取 a=0.7≈0.12H=0.66(m)主梁间距 2b=2(Y —a)×(1.83—0.66)≈2.4(m) 则 c=H-2b-a=5.5-2.2-0.7=2.4(m)≈0.45H(满足要求) （4）梁格的布置和形式。
梁格采用复式布置和高等连接，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图3。
图3（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2.35m ，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内，采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支承。
边梁采用单复试，行走支承采用胶木滑道。
三、 面板设计根据《钢闸门设计规范》（SL74-95）及2006修订送审稿，关于面板的设计，先估算面板厚度，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。
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。
(完整word版)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：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。
规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-95）。
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0.2m ，故闸门高度= 5.5 + 0.2 = 5.7（m ）；2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 1 = 9m ； 3）闸门的计算跨度：L = L 0 + 2d =9+2×0.2=9.4(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≈1.83m(图1)并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4 m 。
上臂梁 H c 45.0≤,今取a=0.63≈0.12H=0.66(m)主梁间距2b=2(y~-a)=2×1.2=2.4(m) 则c=H-2b-a=5.5-2.4-0.63=2.47≤0.45H （满足要求）（4）梁的布置和形式。
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 图2 所示。
（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 道横隔板，其间距为 2.35 m ，横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。
采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支承。
边梁采用单复式，行走支承采用胶木滑道。
露顶式平面钢闸门设计(附答案)
B=ξ1b( 对跨间正弯矩段）； B=ξ2b(对支座负弯矩段）； 按 5 号梁进行计算，设该梁平均间距 b=(b12+b2) =6602+630 =645 mm，对于第一跨中正弯矩
段，零点之间的距离: l0 0.8l 0.8 2150 1720mm，对于支座负弯矩段取： l0 0.4l 0.4 2150 860mm，根据 L0/b 查表 2—1; 由 l0 1720 2.667 得ξ1=0.80，则 B=ξ1b=0.80×645=516 mm
（2） 主梁荷载：P= 1 H2= 1 ×9.8×5.02=122.5 KN/m， q = p =61.25 KN/m
22
2
（3） 横隔板间隔：2.15m。
（4）
主梁容许绕度：
w L
=
1 600
。
（二）主梁设计 1. 截面选择
（1）主梁内力分析如图： 主梁简支于边梁上，最大弯矩在跨中， 最大剪力在支承处
245×8×74 组合截面形心到槽钢中心线的距离：e= 3811 =38 mm
支座处截面的惯性矩及截面模量为：Ι次 B=5637000+1851×382+245×8×362=10850004 mm4
10850004 Wmin= 108
=100463
mm2
2. 水平次梁的强度验算
支座 B 处弯矩最大，截面模量也较大，跨中弯矩小，故两处截面的抗弯强度都需要验算。
⑾规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-1995）
二、闸门结构的型式及布置 1. 闸门尺寸的确定: ⑴ 闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为 0.2 m，故闸门高度 5.2+0.2=5.4 m ⑵ 闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距 LD=8.0 m ⑶ 闸门计算跨度 L=L0+2d=8+2×0.3=8.6 m
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。
钢闸门课程设计--露顶式平面钢闸门
\课程设计说明书课程名称:水利水电工程钢结构课程设计课程代码:题目:露顶式平面钢闸门学院(直属系) :能源与环境学院年级/专业/班:2009级/水利水电工程学生姓名:学号:指导教师:开题时间:2011年12 月日完成时间:2011年12月日目录1.设计资料………………………………………………………………………………………2.闸门结构的型式及布置………………………………………………………………………3.面板设计………………………………………………………………………………………4.水平次梁、顶梁和底梁的设计………………………………………………………………5.主梁设计………………………………………………………………………………………6.面板参加主（次）梁工作的折算应力验算…………………………………………………7.横隔板设计……………………………………………………………………………………8.纵向连接系设计………………………………………………………………………………9.边梁设计………………………………………………………………………………………10.行走支承设计…………………………………………………………………………………11.轨道设计………………………………………………………………………………………12.闸门启闭力和吊耳计算………………………………………………………………………工程概况：闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。
其主要作用是控制水位、调节流量。
闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。
水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定：闸门形式：楼顶式平面钢闸门孔口尺寸（宽⨯高）：10m⨯11m上游水位：10.8m下游水位：0.1m闸底高程：0.0m启闭方式：电动固定式启闭机材料钢结构：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=10.8+0.2=11m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L=10m1L+d2=10+2⨯0.2=10.4m闸门计算跨度：L=图12.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，为了制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
钢闸门课程设计--露顶式平面钢闸门
\课程设计说明书课程名称:水利水电工程钢结构课程设计课程代码:8203281题目:露顶式平面钢闸门学院(直属系) :能源与环境学院年级/专业/班:2009级/水利水电工程学生姓名:学号:指导教师:开题时间:2011年12 月日完成时间:2011年12月日目录1.设计资料………………………………………………………………………………………2.闸门结构的型式及布置………………………………………………………………………3.面板设计………………………………………………………………………………………4.水平次梁、顶梁和底梁的设计………………………………………………………………5.主梁设计………………………………………………………………………………………6.面板参加主（次）梁工作的折算应力验算…………………………………………………7.横隔板设计……………………………………………………………………………………8.纵向连接系设计………………………………………………………………………………9.边梁设计………………………………………………………………………………………10.行走支承设计…………………………………………………………………………………11.轨道设计………………………………………………………………………………………12.闸门启闭力和吊耳计算………………………………………………………………………工程概况：闸门是用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构。
其主要作用是控制水位、调节流量。
闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。
水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定：闸门形式：楼顶式平面钢闸门孔口尺寸（宽⨯高）：10m⨯11m上游水位：10.8m下游水位：0.1m闸底高程：0.0m启闭方式：电动固定式启闭机材料钢结构：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=10.8+0.2=11m;闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L=10m1闸门计算跨度：L=L+d2=10+2⨯0.2=10.4m图12.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，为了制造和维护，决定采用实腹式组合梁。
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 7.52.05.5=+= 2）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。
溢洪道露顶式平面钢闸门钢结构课程设计
0.2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,故闸门高度二5.5 • 0.2二5.7m闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：图1闸门主要尺寸图3 ）闸门计算跨度：L =L 0 • 2d = 9 • 2 0.2 = 9.40m（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y =H /3 =1.8m （图1）并要求下悬臂a _ 0.12H 和a _ 0.4m,上悬臂cm 0.45H ,今取 a =0.6 : 0.12H = 0.66m主梁间距 2b =2(V —a)=2 1.2=2.4m则c 二 H - 2b - a = 5.5 - 2.4 - 0.6 二 2.5m 二 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。
760 500505700620030790100闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：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。
朝阳水电站引水渠单孔露顶式平面钢闸门设计
朝阳水电站引水渠单孔露顶式平面钢闸门设计一：设计资料闸门形式：单孔露顶式平面钢闸门。
孔口净宽：9.00m;设计水头：4.00m;结构材料：平炉热轧碳素钢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，压合木为MCS-2.混凝土强度等级：C25.二：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为0.2m,故闸门高度=4+0.2=4.2M；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=9m;闸门的计算跨度：L=L0+2×0.2=9.4m;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承受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=H/3=1.3m,并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m,上悬臂c≤0.45H,今取，a=0.4m≈0.12H=0.48m主梁间距：2b=2(y-a)=2*(1.3-0.4)=1.8m.则c=H-2b-a=4-1.8-0.4=1.8m=0.45H并小于3.6m.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，其间应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁布置的具体尺寸详见下图5.连接系的布置和形式（1）横向联接系 根据主梁的跨度决定布置三道隔板，其间距为2.25m,横隔板兼作竖直次梁。
（2）纵向联接系 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 1.估算面板厚度假定梁格布置如图1所示。
面板厚度按t=a []σα92.0kp当b/a ≤3时，α=1.65，则t=a160*65.1*9.0kp=0.065a kp当b/a ≥3时，α=1.55,则t=a 160*55.1*09kp=0.067a kp现列表计算如下 区格a(mm) b(mm) b/akP(2mm N )kpt(mm)Ⅰ 1070 2240 2.09 0.497 0.005 0.05 3.5 Ⅱ 710 2240 3.15 0.500 0.014 0.083.85Ⅲ 590 2240 3.80 0.500 0.021 0.102 4.03 Ⅳ 520 2240 4.31 0.500 0.026 0.114 3.3 Ⅴ4502240 4.98 0.500 0.031 0.124 3.7Ⅵ 240 2240 9.33 0.500 0.034 0.130 2.1根据上表计算，选用面板厚度t=6mm. 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长度方向的横拉力P ，已知面板厚度t=6mm,并且近似地取板中最大弯应力σmax =[]σ=1602mm N 则P=0.07t σmax =0.07*6*160=67.2 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力 T=2I VS计算面板与主梁连接的焊缝厚度： h f =2)22.1(p面板与梁格连接焊缝最小厚度h f = 四．水平次梁，顶梁和底梁的设计 1.荷载与内力计算水平次梁和顶底梁都是支承在隔板上的连续梁，作用在它们上面的水压力按 q=P2下上a a + 现列表计算如下： ∑q =80.3梁号梁轴线水压强度（2mmkN）梁间距(mm)2下上a a +(m) q=p*2下上a a +(m) 备注：顶梁荷载按图计算 1R =1（顶梁）1.541.1329.60.975 9.360.823（上主梁） 17.640.74 13.050.66424.110.62 14.950.58529.800.57 17.000.566（下主梁） 35.280.43 15.170.37（底梁） 38.220.25 9.56根据上表计算，水平次梁计算荷载取17KN/m, 水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.25m.如图2所示。
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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）。
74--。
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。
1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置道横隔板，其间距为 2.6 m，横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。
采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支承。
边梁采用单复式，行走支承采用胶木滑道。
三、面板设计根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL 74-95），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的局部弯曲与主梁弯曲的折算应力。
（1） 估算面板厚度。
假定梁格布置尺寸 图 2 所示。
面板厚度按式[]σα9.0________kpt ≥计算当b/a ≤ 3 时，a = 1.5 ，则kp a kpa t 68.01604.19.0_________=⨯⨯= 当b/a > 3 时，a = 1.4 ，则kp a kpa t 07.01604.19.0_________=⨯⨯=现列 表 1 进行计算。
表1 面 板 厚 度 的 估 算注 1、面板边长a 、b 都从面板宇梁格的连接焊缝算起，主梁上翼缘宽为140mm (详见后面)2、区格I 、VI 中的系数k 由三边固定一边简支板查得。
根据表1计算，选用面板厚度 t = 8 mm 。
（2）面板与梁格的连接计算。
面板局部绕曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P 按式σt P 07.0=max 计算，则σt P 07.0=max =0.07⨯8⨯160=89.6(N/mm)面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力T=VS/2I 。
=333500⨯580⨯8⨯262/2⨯1003410000=202（N/mm ） 由式[])7.0/(22ωτf f T P h +≥=2.7（mm ）面板与梁格连接焊缝取其最小厚度6mm 。
四、水平次梁、顶梁和底梁的设计（1）荷载与内力计算。
水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水平压力可按式2______下上a a p q +=计算。
列 表2 计算后得梁 号梁轴 线处 水压强度()2/m kN p梁间距（m ）2_______下上a a +（m ）2_______下上a a p q +=（kN/m ）备 注1顶梁1.29214.41.24517.931.203上主梁24.51.0527.730.91 4 33.6 0.855 28.730.80540.40.7429.900.686下主梁47.40.6430.330.607底梁 52.9 0.375 19.8根据 表2 计算，水平次梁计算荷载取30.10kN/m,水平次梁为四跨连续梁，跨度为2.35m （如上图）。
水平次梁弯曲时的边跨中弯矩为M 次中=0.077ql ²=0.077⨯29.90⨯2.35²=12.71(kN •m)A B C D EA B C D Eq=29.90kN/m次中M 次支M支座B 处的弯矩为M 次B =0.107ql ²=0.107⨯29.90⨯2.35²=17.67(kN •m)（2） 截面选择。
W=M/[ƃ]=176.7⨯10²⨯10³/160=1104375mm ³) 考虑到利用面板作为次梁截面的一部分，初选 [ 16 a 由附表 6.3查的：A=25693mm ；Wx=141400mm ³；Ix=12727000mm4；b=68mm ；d=7mm ；面板参加次梁翼缘工作的有效宽度16068608548()B b t mm ≤+=+⨯=12()B b B bεε==对跨间正弯矩段（对支座负弯矩段）（其中()2/21b b b +=）计算，然后取其其中较小值。
按5号梁计算，设梁间距()=+=2/21b b b (720+770)/2=745(mm)。
确定式中面板的有效宽度系数 ξ 时，需要知道梁弯矩零点之间的间距0l 与梁间距b 比值。
对于第一跨中正弯矩段取0l =0.8L=1880mm 。
对于支座负弯矩段取0l = 0.4L=940mm 。
表3 面 板 有 效 宽 度 系 数 1ξ 和 2ξ根据b L /0查 表3，得对于b L /0= 1880/700= 2.686，得1ξ= 0.78，则B =0.78*745=581; 对于b L /0= 940/700 = 1.262，得1ξ= 0.364，则B =0.364*745= 271.2 ; 对第一跨中选用B=548mm ，则水平次梁组合截面面积（如图）为 对于第一跨中选用B=548mm ，则水平次梁组合截面面积为2256954886953()A mm =+⨯=组合截面形心到钢槽中心线的距离为 54889459()6953e mm ⨯⨯==跨中组合截面的惯性矩及截面模量为224=127270000+256959+548835=27040000I ⨯⨯⨯次中（mm ）2min 27040000181500()149mm =W 对支座B =300mm ，则组合截面面积为A =2569+300⨯8=4969（mm ²）组合截面形心到槽钢中心线的距离为e=8+83-46=45（mm ） 支座处组合截面的惯性矩及截面模量为I 次B=12727000+2569⨯45²+300⨯8⨯49²=23691625（mm4） Wmin=23691625/135=175493（mm³）（3）水平次梁的强度验算。
由支座B （图3）处弯矩最大，而截面模量最小，故只需验算支座B 处的截面的抗弯强度，即Ƃ次=M 次B/Wmin=17790000/175493=101.4<160N/mm ²说明水平次梁选用 [18a 满足要求。
轧成梁的剪应力一般很小，可不必验算。
（4）水平次梁的挠度验算。
受均布荷载的等跨连续梁，最大挠度发生在边跨，由于水平次梁在B 支座处截面的弯矩已经求得 M 次B =26.26kN •m ，则边跨挠度可近似地计算为v/l=5ql ³/384EI 一次M 次Bl/16 EI 次=5⨯30.10⨯2350³/384⨯206000⨯27040000-17190⨯2350/16⨯2060000⨯27040000=0.000912‹【v/l 】=1//250=0.004故水平次梁选用 [18a 满足强度和刚度要求。
（5）顶梁和底梁。
顶梁所受的荷载较小，但考虑水面漂浮物的撞击等影响，必须加强顶梁的刚度，所以也采用 [18a 。
底梁也采用 [18a 。
五、主梁设计 （1）设计资料。
1）主梁跨度（图5）；净跨（孔口宽度）()m L 100= ，计算跨度 m L 4.10=,荷载跨度m L 101= ；2）主梁荷载：；q=74.11kN/m 3）横向隔板间距：2.60 ； 4）主梁容许挠度[]600/L =υ。
（2）主梁设计。
主梁设计包括：○1截面选择；○2梁高改变；○3翼缘焊缝；○4腹板局部稳定验算；○5面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力验算。
1）截面选择。
○1弯矩与剪力。
弯矩与剪力计算如下 Mmax=747.11⨯10.0⨯（10.4/2-10/4）/2=10085 kN/m Vmax=74.11⨯10.0/2=370.55kN○2需要的截面模量。
已知 Q235 钢的容许应力 []2/160mm N =σ ，考虑钢闸门自重应力引起的附加应力作用，取容许应力为[]2/1441609.0mm N =⨯=σ ，则需要的截面模量为W=Mmax/[ƃ]=100850/14.4=7000（cm3）○3腹板的高度选择。
按高度要求的最小高梁（变截面梁）为 hmin=0.96⨯0.23⨯144000⨯10400/20600000⨯（1/600）=87.1（cm ） 经济梁高ec h =3.1⨯5√5674.03²=98.4（cm ）由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加，故主梁高度宜选得比ec h 小，但不小于m in h 。
现选用腹板高度h 。
=90cm○4腹板厚度选择。
按经验公式计算：cm h t 86.011/9011/===ϖ，选用cm t 0.1=ϖ。
○5翼缘截面选择。
下翼缘选用cm t 0.21=（符合钢板规格） 需要选用cmb 321=(在cm hh 20~405~5.2= 之间）。
上翼缘的部分截面面积可利用面板，故只需设置较小的上翼缘板同面板相连，选用cm t 0.21=，cm b 121=。
面板兼作主梁上翼缘的有效宽度取为 B=b1+60δ=10+60⨯0.8=58(cm) 上翼缘的面积为A1=10⨯2+58⨯0.8=66.4(cm2)○6弯应力强度验算。
主梁跨中截面的几何特性见表4 。
截面形心矩为Y1=∑Ay1/∑A=8839/200.4=44.1(cm)截面惯性矩I=ϖt h 。