露顶式平面钢闸门设计
露顶式平面钢闸门设计答案
组合截面形心到槽钢中心线的距离： 516×8×74
e= 5978 =51 mm
mm2
跨中组合截面的惯性矩及截面模量为： Ι次中=5637000+1851×512+516×8×
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计算列表如下 ：
梁号 1(顶梁) 2
梁轴线水 梁间距
压强度 p （KN/m
(m) 1.50
a上 a下 q=p
2
a上 a下
（m）
2
(mm)
2.7(m6 )
2） 14.70
0.96
1.230 18.08
备注：
顶梁荷载按下图下式计算
1.30 14.7 1.30
R1=
2
3
1.50
=2.76KN/m2
6
=77625 mm3
考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选 槽钢 14a 由附表查得：A=1851 mm2 ；
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WX =80500 mm2 ； I X =5637000 mm4 ； b1 =58 mm; d=6 mm
面板参加次梁翼缘工作的有效宽度按下式计算，然后取最小值。
B≤ b1 +60t=58+60×8=538 mm
2. 主梁的型式 主梁的型式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度(L=5~10)，为了便于制造和 维护，采用实腹式组合梁，焊接组合截面。
3. 主梁的布置 L 8.6
根据闸门的高垮比H =5.2 =1.65>1.55，决定采用双主梁，为使两根主梁在设计水位时所
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H5 受水压力相等，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线 y=3 =3 =1.67 m，并要求 下悬臂 a≥0.12H 和 a≥0.4 m，上悬臂 c≤0.45H 和 c＜3.6 m。且使底主梁到底止水的距离 尽量符合底缘布置要求（即α>30°），先取 a=0.12H=0.6 m，则主梁间距：2b=2(y-a)=2 ×(1.67-0.6)=2.14 m
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。
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。
露顶式平面钢闸门设计答案
露顶式平面钢闸门设计说明书、设计资料⑴闸门型式：露顶式平面钢闸门⑵孔口净宽：8.0 m⑶设计水头：7.0m⑷结构材料：Q235A F⑸焊条：焊条采用E43型手工焊⑻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 2⑼混泥土强度等级：C20(11)规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL 74-1995)图8-1 ¥価钢阿门门叶结构立体示意图、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 m⑵ 闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距L D=8.0 m⑶ 闸门计算跨度L=L 0+2d=8+2 X 0.3=8.6 m2. 主梁的型式主梁的型式应根据水头和跨度大小而定， 本闸门属于中等跨度(L=5~10),为了便于制造和维护，采用实腹式组合梁，焊接组合截面。
3. 主梁的布置L 8.6根据闸门的高垮比 ==1.65>1.55，决定采用双主梁，为使两根主梁在设计水位时所受H 5.2水压力相等，两根主梁的位置应对称于水压力合力的作用线 臂a >0.12H 和a > 0.4 m ,上悬臂c < 0.45H 和c v 3.6 m 。
且使底主梁到底止水的距离尽量符合底缘布置要求(即 a >30 °)，先取 a=0.12H=0.6 m ，则主梁间距:2b=2(y-a)=2 X (1.67-0.6)=2.14m4. 梁格的布置和形式格采用复式布置和高等连接，三根水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。
水联结系：根据主梁的跨度，采用布置3道横隔板，横隔板兼作竖直次梁，其横向联8.6结间距为L 盲吃15 mH 5y=- =3 =1.67 m ，并要求下悬3 3 平次梁为连 续梁，其间距上疏下 密，面板各 区格所需要 的厚度大致 相等。
梁格 的布置及具 体尺寸如下 图所示： 5.联结系 的布置和形 式 (1)横向I \、、顶梁"n主梁\/X / / ,“ \ /主孤ZVI导-1215021500I&UO丄;3Ln-(2) 纵向联结系：采用斜杆式桁架，布置在两根主梁下翼缘的竖平面内，并设有 肢角钢的斜杆。
【精品】钢结构平面钢闸门设计
钢结构课程设计设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门设计；孔口净宽：9.00m；设计水头：5.5m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡胶：侧止水用P型橡皮；行走支承：采用胶用滑道，压合胶木为MCS-2；混凝土强度等级：C20。
一、闸门结构的形式及布置图1-1闸门主要尺寸图（单位：m）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=5.5+0.2=5.7m；=9.0m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1闸门计算跨度：L=L+2d=9+2×0.2=9.40m。
2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门应用实腹式组合梁。
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与水压力合力的作用线3 1.83=≈(图1-1)并要求y H下悬臂a≧0.12H和a≧0.4m、上悬臂c≦0.45H，现取a=0.6≈0.12H=0.66（m）主梁间距2b=2（y-a）=2×1.23=2.46（m）则c=H-2b-a=5.5-2.46-0.6=2.44（m）=0.44H（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下图。
横隔板水平次梁主梁图1-2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2.35m，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腹式，行走支承采用胶木滑道。
三、面板设计根据SL1974-1995《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。
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。
露顶式平面钢闸门设计钢结构
课程设计报告( 2010-- 2011年度第一学期)名称：钢结构课程设计院系：可再生能源学院班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：2010年12月水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净:22.00m；设计水头：16.8m；结构材料：Q235-A.F；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：采用滚轮支承二、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=16.8+0.2=17m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=22m；闸门计算跨度：L=L0+2d=22+2×0.2=22.40m。
(单位：m)2.主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门应用实腹式组合梁。
3.主梁的布置因为L=22.40＜1.5H=1.5×16.8=205.2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=4.23m; y2=7.74m; y3=10.02; y4=11.87m; y5=13.46m; y6=14.88m; y7=16.18m 具体布置见下图：(单位：m)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。
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10道横隔板，其间距为2m ，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，行走支承采用滚轮支承。
三、面板设计根据SL1974-1995《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。
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。
水工钢结构课程设计露顶式钢闸门平面设计及拦污栅设计
课程设计说明书课程名称:水工钢结构课程代码:题目:露顶式钢闸门平面设计及拦污栅设计学生姓名:学号:年级/专业/班:学院(直属系) :指导教师:目录摘要 .............................................................................................................................................................. - 4 -引言 ................................................................................................................................................................ - 5 -任务与分析 ........................................................................................................................................................ - 6 -1 工程概况 ........................................................................................................................................................ - 7 -露顶式平面钢闸门设计 (7)拦污栅设计 (7)3闸门的结构形式及布置 .................................................................................................................................. - 7 -闸门尺寸的肯定. (7)主梁的形式 (8)主梁的布置 (8)梁格的布置和形式 (9)连接系的布置和形式 (9)边梁与行走支承 (9)4面板设计 ....................................................................................................................................................... - 10 -估算面板厚度 (10)面板与梁格的连接计算 (10)5水平次梁、顶梁和底梁的设计 ..................................................................................................................... - 11 -荷载与内力计算 (11)截面选择 (12)水平次梁的强度验算 (13)水平次梁的挠度验算 (14)顶梁和底梁 (14)6主梁设计 ....................................................................................................................................................... - 14 -设计资料.. (14)主梁设计 (14)7横隔板设计.................................................................................................................................................... - 18 -荷载和内力计算。
露顶式平面钢闸门设计共19页
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：16.00m孔口净高：15.00m结构材料：Q235-A.F焊条：E43型行走支承：胶木滑道或者是滚轮支承止水橡皮：侧止水用p形橡皮，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 1974-2019》二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故设计水头高度= 15- 0.2 = 14.8（m）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 =16m闸门的计算跨度：L = L0 + 2d =16+2×0.2=16.4(m)图一闸门主要尺寸（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.主梁的布置因为L=16m＜1.5H=1.5×15=22.5m所以是选择7根主梁根据公式计算得到每一根主梁距水面的距离，然后可取值为y1=4.00m；y2=7.00m;y3=9.00m; y4=11.00m; y5=12.00m; y6=13.00m; y7=14.00m 其具体布置如下图：图二主梁的布置单位（m）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下图所示。
（单位：dm ） 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2 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，行走支承采用滚轮支承。
三、面板设计根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2019》，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。
(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。
水利水电工程钢结构课程设计露顶式平面钢闸门设计
水工钢结构课程设计课程名称: 水工钢结构课程设计年级/专业/班:2012级水利水电工程1班学生姓名:学号: 312012*********任课教师: 徐良芳老师开课学院: 能源与环境学院水利水电工程钢结构课程设计一、设计题目1.某小型露顶式闸门设计2.拦污栅设计二、主要内容1、某露顶式平面钢闸门设计①门型式：露顶式平面钢闸门②孔口尺寸（宽⨯高）： 4.5 m ⨯ 4 m③启闭方式：卷扬式启闭④材料钢结构：Q235-A.F；焊条：E43型；行走支承：胶木滑道止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮⑤制造条件金属结构制造厂制造，手工电弧焊，满足Ⅲ级焊缝⑥质量检验标准规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》3、拦污栅设计①拦污栅型式：固定式平面拦污栅②尺寸（宽⨯高）： 4.5 m ⨯ 4 m③水头：2m三、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=4.5m闸门计算跨度：L=L0+2d=4.5+2*0.2=4.9m图1 闸门的主要尺寸（单位：m）2.主梁的形式主梁的形式根据水头和跨度的大小决定，本闸门属于小跨度，为了便于制造和维护是，采用实腹式组合梁。
3.主梁的布置根据闸门的高垮比，采用2根主梁。
为使两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作用线y’=H/3=1.33m,并要求下悬臂a≥0.12H, 和a≥0.4m,上悬臂c≤0.45H，今取a=0.5m≈0.12H=0.48m主梁间距2b=2(y’-a)=2*0.83=1.7m则c=H-2b-a=4-1.7-0.5=1.8m=0.45H(满足要求)4.梁格的形式和布置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所示图2 梁格布置尺寸图（单位：mm）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1.63m ，横隔板兼作竖直次梁。
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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。
P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。
图2 梁格布置尺寸图5、梁格连接形式。
梁格的连接形式有齐平连接和降低连接两种。
本次设计采用齐平连接。
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、面板设计根据规范，关于面板计算，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。
1、估算面板厚度。
面板厚度按《钢闸门设计规范》5.2.6-1式计算：当b/a ≤3,时，α=1.5；当b/a ＞3,时，α=1.4。
现对面板进行分区列表计算。
表1 面板厚度估算区格 a(mm) b(mm) b/a ky q(N/mm 2) t(mm) Ⅰ 1470 1100 0.748 0.245 0.006 3.635 Ⅱ 1200 1100 0.917 0.282 0.018 5.572 Ⅲ33011003.3330.7500.0263.083根据表1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向拉力P 按下式计算：P=0.07t σmax =0.07×6×160=33.6（N/mm ） 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力为()mm N I VS T /52.38105.945729864301082.282430=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==则面板与主梁连接的焊缝厚度为[]()()()mm T P h ff 6.01157.0/52.386.337.0/2222=⨯+=+=ωτ 面板与梁格连接焊缝取其最小焊缝厚度h f =6mm 。
四、顶梁、底梁设计1、荷载与内力计算。
作用在顶梁、底梁上的水平压力按下式计算，即2下上a a pq += 列表计算如下表2 顶梁、底梁均布荷载的计算根据表2计算，选取底梁计算，底梁边跨中弯矩为M 底中=0.08ql 2=0.08×6.04×1.12=0.58(kN·m) M 底B =0.10ql 2=0.10×6.04×1.12=0.73(kN·m)图2 底梁计算简图和弯矩图2、截面选择。
[]）（36mm5.45621601073.0=⨯==σMW计算出截面积较小，考虑水面漂浮物的撞击等影响，按最小截面选取即可，底梁及顶梁均采用[8槽钢，由《水工钢结构》附录6附表6.3查得：A=1024mm2；W x=25300mm3；I=1010000mm4；b=43mm；t w=5mm。
面板参加底梁工作有效宽度按下式计算，然后取其较小值。
B≤bt+60t=43+60×6=403（mm）B=ξ1b（对跨间正弯矩段）B=ξ2b（对支座负弯矩段）梁间距b=2/3×b1=2/3×330=220（mm）。
对于第一跨中正弯A B C Dq=6.04kN.mA B C DM底中M底支矩取L 0=0.8L=0.8×1100=880（mm ）；对于支座负弯矩段取L 0=0.4L=0.4×1100=440（mm ）。
根据L 0/b 查《规范》附表G4： L 0/b=880/403=2.18，查表得ξ1=0.73，则B=ξ1b=0.73×220=160(mm)；L 0/b=440/403=1.09，查表得ξ2=0.43，则B=ξ2b=0.43×220=95(mm)。
对于第一跨中，选用B=160mm ，则底梁组合截面面积为A=1024+160×6=1984（mm 2） 跨中组合截面形心到槽钢中心线的距离为）（mm 211984436160=⨯⨯=e 跨中组合截面的惯性矩及截面模量为I 底中=1010000+1024×212+160×6×222=1926224（mm 4））（3min mm 31577611926224==W 对于支座段选用B=95mm ，则组合截面面积为A=1024+95×6=1594（mm 2）支座组合截面形心到槽钢中心线的距离为）（mm 15159443695=⨯⨯=e 支座组合截面的惯性矩及截面模量为I 底支=1010000+1024×152+95×6×282=1687280（mm 4））（3min mm 30678551687280==W 3、底梁的强度验算。
根据计算结果，支座B 处弯矩最大，而有效截面模量最小，因此只需验算支座B 处截面的抗弯强度，即[]226min m /160)m /(80.23306781073.0W m N m N M ==⨯==σσ 底支底因此，底梁选用[8槽钢满足要求。
4、底梁的挠度验算。
受均布荷载的等跨连续梁，最大挠度发生在边跨，则边跨挠度为底底支底EI lM EI ql l 1638453-=υ()19262241006.216101.11073.019262241006.2384101.104.65536533⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯= =0.000137＜004.02501==⎥⎦⎤⎢⎣⎡l υ 因此，底梁选用[8槽钢满足强度及刚度要求。
顶梁所受荷载较底梁更小，选用[8槽钢满足要求。
五、主梁设计1、设计资料。
1）主梁跨度：净跨（孔口宽度）L 0=3.0m ，计算跨度L=3.3m ，荷载跨度L 1=3.0m ；图3 平面钢闸门的主梁位置和计算简图2）单根主梁荷载：mkNHpq/21.1928.28.921221222=⨯⨯===γ；3）横向隔板间距：1.10m；4）主梁容许挠度[υ]=L/6002、主梁设计。
1）截面选择。
①弯矩与剪力。
)(93.2540.323.320.321.19maxmkNM•=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=)(82.280.321.192121maxkNqLV=⨯⨯==侧止水边梁胶木滑道横向隔板面板主梁L0=3000150150L=33002147123328P1/3H=.93m横隔板主梁主梁L=3300L1=3000②需要的截面模量。
已知Q235钢的容许应力[σ]=160N/mm 2，考虑钢闸门自重引起的附加应力作用，取容许应力为[σ]=0.8×160=128N/mm 2，则需要的截面模量为[])(203101281093.25325maxcm M W =⨯⨯==σ ③腹板高度选择。
按刚度要求的最小梁高为[][]）（）（cm 16.27600/11006.2103.31012823.096.0/23.096.0722min =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=L E L h υσ经济梁高 ）（cm 7.241801.31.35/25/2=⨯==W h ec梁高不得小于h min ，因此取腹板高度h 0=35cm 。
④腹板厚度选择。
按经验公式计算：cm h t w 54.011/3511/===，选用t w =0.6cm （符合钢板规格及最小尺寸要求）。
⑤翼缘截面选择。
每个翼缘需要截面为)(3.26356.0352*******cm h t h W A w =⨯-=-=翼缘选用t 1=0.6cm （符合钢板规格）。
需要b 1=A 1/t 1=2.3/0.6=3.83cm ，由于b 1选取范围必须在（h/5~h/2.5）之间。
因此取b 1=h/5=35/5=7cm 。
面板兼做主梁上翼缘的有效宽度取为）（板cm 436.0607601=⨯+=+=t b B上翼缘面积为A 1=7×0.6+43×0.6=30（cm 2） ⑥弯应力强度验算。
)(1.102.555.557y 1cm A A y =='=∑∑ 截面惯性矩)(5.94577.731312356.01243230cm Ay h t I =+⨯=+=∑ω表3 主梁跨中截面的几何特性计算截面模量：上翼缘顶边 )(9361.105.945731min cm y I W === 下翼缘顶边 )(3547.265.945732min cm y I W === 弯应力）（2235min max mm /1281608.0)mm /(32.7103541093.25N N W M =⨯=⨯⨯== σ 满足要求。
⑦挠度验算。
主梁跨中挠度计算为EIl M EI ql l 1638453-=υ()45364533105.94571006.216103.31093.25105.94571006.2384103.321.195⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= =0.000186＜00167.06001==⎥⎦⎤⎢⎣⎡l υ 满足要求。
2）翼缘焊缝计算。
翼缘焊缝厚度（焊脚尺寸）h f 按受力最大的截面计算。
最大剪应力V max =28.82kN,截面惯性矩I=9457.5cm 4。
上翼缘对中和轴的面积矩S 1=25.8×9.8+4.2×9.2=291.5（cm 3）下翼缘对中和轴的面积矩S 1=4.2×26.4=110.9（cm 3）则需要的[])m (06.03.115.94574.15.29182.284.11c I VS h f f =⨯⨯⨯==ωτ 角焊缝最小厚度）（mm 7.365.15.1=⨯==t h f 因此，主梁的焊缝均采用h f =6mm 。