水工钢结构设计
水工钢结构第三版课程设计
水工钢结构第三版课程设计一、课程设计背景水工钢结构设计是针对水文工程建筑物建设而产生的一种专业设计,其设计越来越受到人们的关注。
在此背景下,开设基于水工钢结构设计的课程已经成为水利工程专业课程体系中的必备内容。
本课程设计是针对“水工钢结构”课程内容的一次实践,旨在通过学生自主设计和实施的方式,提高学生在水工钢结构领域的能力和实践经验。
二、课程设计目标1.了解水工钢结构的基本原理、设计方法和实际应用;2.掌握水工钢结构的计算方法,具备进行设计分析和实施的能力;3.能够在设计过程中采用合适的材料和构件,保证安全性和可靠性;4.提高学生在实际操作中的技能和沟通能力。
三、课程内容3.1 课程时间安排•第1-2周:课程介绍及基本概念讲解•第3-4周:主要构件的设计和计算•第5-6周:钢结构的施工及质量控制•第7-10周:设计示例分析及实践操作3.2 课程教学方法本课程采用集中授课和课程设计相结合的教学方法,由教师完成课程的基本概念、主要构件的设计和计算等理论知识讲解,并组织学生进行设计实践和操作演示。
3.3 课程设计要求1.在课程设计前,教师讲解水工钢结构设计的基本原理和设计方法,提供一些水工钢结构设计的案例,以便学生理解、掌握、模仿和创新;2.学生根据设计题目,进行课程设计方案和施工方案的制定;3.学生应使用专业软件对设计方案进行计算;4.学生需撰写课程设计报告,明确设计方案的主要内容、计算方法、材料和构件的选择、安全性分析和细节问题;5.课程设计结束后,学生应进行实践操作和模型展示,以达到培养其实际操作技能和沟通能力的目的。
四、课程评估本课程的评估主要依据以下三个方面:1.课程设计报告和答辩——包括设计思路、设计过程、设计结果等内容;2.实验成果——包括实验记录、分析、使用方案及其评估等方面;3.课程参与度——包括学生提交的所有作业和实践操作中的表现。
五、课程总结水工钢结构课程设计是水工建筑设计的基础。
水工钢结构第三版课程设计 (2)
水工钢结构第三版课程设计
一、课程设计背景
钢结构水工工程是指使用钢材作为主要材料,以钢结构构成的形式建造水工工程,如码头、泵站、船坞等。
随着我国水利建设的不断发展和水利工程的不断完善,钢结构水工工程在水利行业中的应用越来越广泛。
因此,在职教育中,开设《水工钢结构》课程,对于提高从事水利工程建设、
管理、设计、科研等方面工作人员的技术水平和能力,具有重要意义。
二、课程设计目标
本课程设计主要面向从事水利工程建设、管理、设计、科研等方面工作人员,
通过对水工钢结构的学习和实践操作,使学员能够:
1.掌握水工钢结构的基本技能和方法;
2.熟悉钢结构在水工工程中的应用;
3.能够独立完成水工钢结构的设计、施工和验收等工作;
4.培养学员的创新精神和实践能力。
三、课程设计内容
1. 基本理论
本课程会在前期进行水工钢结构的基本理论讲解,主要包括:钢结构力学基础、钢结构材料、连接材料、抗震与防腐蚀等基础理论知识。
2. 项目实践
本课程的项目实践主要包括课程设计、工作实习和工作调研三部分。
1。
水工金属结构设计
水工金属结构设计水工金属结构设计是指在水工建筑中,针对所需的结构,使用金属材料进行设计和构造的过程。
金属结构设计在水工建筑中具有很大的应用价值,因为金属材料具有强度高、重量轻、抗风压能力强等优点。
下面将详细介绍水工金属结构设计的相关内容。
水工金属结构设计的基本原则是以满足设计要求为基础,考虑结构的安全性、经济性、美观性等方面的因素。
在设计过程中需要进行结构分析,包括受力分析、变形计算和稳定性分析等。
同时需要考虑到金属材料的性能和特点,如强度、刚度、可焊性等,以确保设计的可行性和可靠性。
在水工金属结构设计中,需要根据具体的工程要求和使用环境选择合适的金属材料。
常见的金属材料有钢材、铝材、铜材等。
钢材通常用于承受大荷载的结构,具有高强度和耐腐蚀性;铝材重量轻、可抗强风荷载,适用于轻型结构;铜材具有良好的抗腐蚀性和导热性能,适用于一些特殊环境下的结构。
水工金属结构设计的工作内容包括梁柱的选型和尺寸计算、节点设计与连接方式的确定、板材的选择与厚度计算等。
针对不同类型的水工建筑,还需要考虑水力特性和水动力荷载对金属结构的影响。
同时也需要对设计方案进行全面评估,包括结构的可施工性、维护保养的难易程度等方面的考虑。
在水工金属结构设计中,需要应用一些工程软件或计算方法进行分析和计算。
常用的软件有有限元分析软件、结构建模软件等。
这些软件可以辅助进行受力分析、变形计算和稳定性分析等工作,提高设计的准确性和效率。
在设计过程中,需要遵循相应的设计规范和标准,如国家建筑标准、水利水电工程金属结构设计规范等。
这些规范和标准对结构的安全性和可靠性有着具体的要求,设计人员需要遵守并参考这些规范和标准。
总而言之,水工金属结构设计是一项复杂的工作,需要综合考虑多个因素和要求。
设计人员需要具备扎实的结构和力学知识,熟悉金属材料的性能和特点,应用适当的工程软件进行分析和计算。
通过科学严谨的设计,可以确保金属结构在水工建筑中的安全性、经济性和美观性。
水工钢结构设计教学设计
水工钢结构设计教学设计摘要本文旨在为水工钢结构课程的教学设计提供一些指导性的建议。
该课程是针对工程学生开设的,旨在介绍水工钢结构的基本设计原则和实践技能。
本文将讨论该课程的教学目标、教学内容、教学方法以及评估方式,并提供一些教学实践的建议。
教学目标知识目标1.理解水工钢结构的基本设计原则和术语;2.了解常见的水工钢结构形式,如圆形钢管柱、框架结构、悬臂梁等;3.掌握水工钢结构的设计流程,包括选型、布置、计算等方面;4.理解水工钢结构与其他结构的比较优劣。
技能目标1.能够利用计算机软件进行水工钢结构的设计和分析;2.能够根据项目要求进行材料选型和构造方案设计;3.能够进行水工钢结构的力学分析和验算;4.能够进行水工钢结构的施工管理和质量控制。
态度目标1.培养学生的创新能力和实践能力;2.培养学生的团队协作意识和领导能力;3.培养学生的工程伦理观念和质量意识。
教学内容授课内容1.水工钢结构的概念和发展历程;2.水工钢结构的设计原则和术语;3.水工钢结构的形式和布置;4.水工钢结构的材料和选型;5.水工钢结构的计算和验算;6.水工钢结构的施工与质量控制。
实验内容1.学习如何使用计算机软件进行水工钢结构的设计和分析;2.分析和比较不同的水工钢结构构造方案;3.进行力学分析和验算,并评估不同构造方案的优劣;4.设计和制作水工钢结构雏形,并进行力学测试。
教学方法1.讲授与讨论相结合:教师将重点原理和方法进行讲授,并引导学生围绕重点内容进行讨论;2.课堂演示:教师通过演示计算和分析等过程,让学生深入了解水工钢结构的各个环节;3.课外任务:教师布置实际案例分析、计算和设计任务,让学生进行实践操作;4.团队合作:鼓励学生分组进行实践操作,并通过团队合作,推动项目完成;5.实验教学:结合实验室的实际条件和工具设施,让学生进行水工钢结构的制作、测试和分析。
评估方式1.作业和实验成绩:每个学生都需要完成布置的作业和实验任务,并根据任务完成情况进行打分;2.课堂表现:学生课堂讨论和问答的表现将影响最终的成绩;3.项目合作表现:学生合作完成的项目将得到评分,并影响个人的最终成绩;4.能力考核:针对学生的技术水平和实践能力进行考试评估。
水工钢结构设计课程设计
水工钢结构设计课程设计一、课程设计的目的和意义水工钢结构是一种新型的建筑结构体系,在近年来得到了广泛的应用。
水工钢结构具有轻质、高强、节能、环保等特点,成为了建筑业的重要发展方向。
本课程设计的目的是通过学习水工钢结构设计原理和应用技术,掌握水工钢结构设计的基本理论和实践技能,培养学生针对不同的工程项目制定相应的设计方案和施工方案的能力。
二、课程设计的内容和方法本课程设计主要包括以下内容:1. 水工钢结构设计基础水工钢结构设计基础涵盖钢结构力学、材料力学、结构分析和设计等方面的基本知识。
学生需要掌握钢结构的力学特性、应力变形规律、荷载影响等知识点,为后续设计打下坚实的基础。
2. 水工钢结构设计实例分析通过分析实际水工钢结构项目案例,学生需要掌握如何评估和制定针对不同项目的设计方案和施工方案。
学生需要深入理解水工钢结构的建议和应用特征,通过分析典型案例,学生可以加深对水工钢结构设计方法的理解和应用。
3. 水工钢结构设计综合实践综合实践是课程设计的重要环节,学生需要完成一份水工钢结构设计方案,包括初步设计、荷载计算、构造分析和细部设计等内容,并撰写一份详细的设计报告。
在设计过程中,学生需要综合应用所学知识和技术,提高设计能力和实践能力。
本课程设计采用教师授课和学生独立完成的方式进行。
教师首先将对水工钢结构设计基础知识进行详细讲解,为学生提供必要的理论知识。
学生通过自学和参考相关文献,分析和了解实际案例,掌握设计细节和施工技术。
在此基础上,学生独立完成一份综合设计方案,并进行课堂展示,相互交流和讨论。
三、课程设计的评价标准本课程设计采取定量评价和定性评价相结合的方法进行。
定量评价主要表现在设计成果、设计分析、设计的技术难度和设计的经济效益等方面;定性评价主要从设计思路、创新点、设计质量和报告书写质量等方面进行评价。
四、课程设计的参考资料1.《水工钢结构设计规范》2.《结构力学》3.《钢结构设计》4.《钢结构设计原理与计算》5.相关论文和研究报告等五、思考题1.你对水工钢结构有哪些了解和认识?2.你认为水工钢结构在未来建筑业的发展中将发挥怎样的作用?3.你在设计水工钢结构时,对哪些方面会进行重点考虑和研究?。
水工钢结构第四版课程设计
水工钢结构第四版课程设计一、课程设计背景和意义1.1 背景水工钢结构是水工工程领域中的重要课题,其在水坝、桥梁、码头、船舶等水工工程中具有重要的应用价值。
近年来,随着水工工程建设的不断推进和钢结构技术的不断发展,水工钢结构的应用范围也在不断扩大。
水工钢结构课程是工程结构专业和水利工程专业中的重要课程之一。
通过学习该课程,学生能够掌握水工钢结构的基本概念、设计原则、计算方法和设计规范等知识,并能够运用所学知识进行实际工程的设计和施工。
1.2 意义水工钢结构课程设计是培养工程结构专业和水利工程专业学生综合能力的重要环节。
通过课程设计,学生能够深入了解水工钢结构的实际应用情况和设计要求,掌握工程设计过程中的方法和技巧,提升工程实践能力和创新思维能力,为未来从事相关专业的工作打下坚实的基础。
二、课程设计内容2.1 课程设计目标本次课程设计旨在让学生通过实际工程案例学习水工钢结构的设计过程,掌握一定的设计方法和技巧,提高工程实践能力和创新思维能力。
2.2 课程设计内容本次课程设计主要涵盖以下内容:•案例分析:选取实际的水工钢结构案例,分析其设计要求和难点,掌握工程设计过程中的方法和技巧。
•设计计算:根据案例要求,进行设计计算,掌握计算方法和流程。
•图纸绘制:根据计算结果,绘制设计图纸,包括结构图、质量表、零件图等。
•课程报告:按照要求编写课程报告,包括设计步骤、计算结果、图纸说明等内容。
2.3 课程设计要求•设计要求:选取难度适中的实际案例,按照设计要求和规范进行设计计算。
•计算要求:计算过程严谨、计算结果准确、符合规范要求。
•图纸要求:图纸清晰、规范、标注准确。
•报告要求:报告内容详实、逻辑清晰、结论准确。
2.4 课程设计流程•第一周:确定课程设计内容和要求,选取案例,分组开展课程设计。
•第二周:进行案例分析和设计计算,明确设计方案和计算方法。
•第三周:绘制设计图纸,规范标注,确保图纸准确完整。
•第四周:完成报告撰写和汇报,评估课程设计效果。
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计### 一、概述平面钢闸门是水工钢结构及水利iooocxx中常用结构形式之一,它由类似重锤头的重门板、加强附件、主动节、水密密封铰链等零部件组成,可用于水坝、桥涵、泵站等水工工程的闸门及安装在水厂总池等建筑物边缘上的用途。
本次课程设计旨在研究平面钢闸门的结构原理,设计符合工程要求的应用实例,分析闸门的性能以及可能的故障现象,采取有效的解决方案以满足工程规范要求。
### 二、研究内容1. 结构原理:分析平面钢闸门结构原理,了解它从几个方面来保证性能和工作效果,要求运行及操作方便,安装牢固可靠,抗压、抗拉能力强,止水性能优越。
2. 工程实例:根据工程要求,考虑抗震、抗风、抗滑水等等要求,确定合理的规范尺寸,计算支撑力、稳定力及固定的力值,设计应用实例并做出相应的图纸。
3. 性能分析:分析闸门的型式(例如:滑动闸门、转轴闸门)、使用频率(例如:经常开关或者严格控制)、耐久性(使用寿命、耐腐蚀性)、导流性能(抗决口、水位差)、防泄漏能力(密封性能)等等要求性能,完成性能的综合分析,基于此完善闸门的结构构件。
4. 故障分析:分析可能出现的故障现象(例如:闸板断裂、节点受力大、闸板渗漏等等),从成因及原因来考虑闸门的设计,采取有效的解决方案。
### 三、实施方案1. 计算平面闸门的基本参数,如质量、支撑力及稳定力,根据水力学及结构力学原理,分析平面钢闸门的合理配置及设计标准;2. 对工程实例进行尺寸估算、考虑抗震、抗风、抗滑水等要求,修正钢闸门的结构图纸及构件;3. 分析关于平面闸门性能的各个要求,并进行性能综合分析,完善自身结构,确保抗压、抗拉能力强;4. 对可能出现的故障现象进行科学的分析,采取有效的措施,使闸门的操作及运行安全可靠。
本次课程设计旨在对平面钢闸门的设计进行研究,掌握平面钢闸门的结构原理、了解使用频率、耐久性及性能要求等,以及分析可能出现的故障现象并采取适当措施。
水工钢结构课程设计
露顶式平面钢闸门设计1、设计资料1.1闸门形式:露顶式平面钢闸门。
1.2设计水头:6.00m。
1.3孔口净宽:8.00m。
1.4结构材料:碳素钢Q235B-F。
1.5焊条:E43型手工焊。
1.6止水橡皮:侧止水用P型橡皮,底止水用条形橡皮。
1.7行走支承:采用胶木滑道,压合木为MCS-2。
1.8启闭方式:电动固定式启闭机。
1.9制造条件:金属结构制造,手工电弧焊,焊缝满足III级质量检验标准。
1.10执行规范:《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)2、闸门结构的形式及布置2.1 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=6+0.2=6.2(m);(2)闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=8(m);(3)闸门的计算跨度:L=L0+2×0.2=8.0+0.4=8.4(m);2.2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。
2.3 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=2.0(m)(图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=0.729(m)则主梁间距:)b=a⨯==-y3.12m2(6.2)(2则H=2=6-=(满足要求)--=-6.2b7.0mHa(7.2c45).02.4 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图2。
2.5 连接系的布置和形式横向联接系 根据主梁的跨度决定布置三道隔板,其间距为2.6m,横隔板兼作竖直次梁。
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。
(完整word版)水工钢结构课程设计
水工钢结构课程设计某节制闸工作闸门的设计姓名:学院:专业班级:学号:组号:指导教师:设计日期: 2015年1月5日—2015年1月9日华北电力大学(北京)可再生能源学院目录水工钢结构课程设计 0一、课程设计任务与要求 (3)二、设计资料 (3)三、闸门结构形式及布置 (3)1.闸门尺寸的确定 (3)2.主梁的数目及形式 (4)3.主梁的布置 (4)4.梁格的布置及形式 (4)5.连接系的布置和形式 (4)6.边梁与行走支撑 (5)四、面板设计 (5)1.估算面板厚度 (5)2.面板与梁格的连接计算 (6)五、水平次梁,顶梁和底梁的设计 (6)1.荷载与内力验算 (7)2.截面选择 (8)3.水平次梁的强度验算 (9)4.水平次梁的挠度验算 (10)5.顶梁和底梁 (10)六、主梁设计 (10)1.设计资料 (10)2.主梁设计 (10)(1)截面选择 (10)(2)截面改变 (13)(3)翼缘焊缝 (14)(4)腹板的加筋肋和局部稳定性验算 (14)(5)面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 (16)七、横隔板设计 (16)1.荷载和内力计算 (16)2.横隔板和截面选择和强度验算 (17)八、纵向连接系设计 (18)1.荷载和内力计算 (18)2.斜杆截面计算 (18)九、边梁设计 (19)1.荷载和内力计算 (19)2.边梁强度验算 (20)十、行走支承设计 (21)十一、胶木滑块轨道设计 (21)1.确定轨道底板宽度 (21)2.确定轨道底版厚度 (22)十二、闸门启闭力和吊座验算 (22)1.启门力 (22)2.闭门力 (23)3.吊轴和吊耳板验算 (23)十三、参考文献 (24)一、 课程设计任务与要求1、 《钢结构》课程设计的任务为某节制闸工作闸门的设计。
2、 要求根据钢闸门设计规范与要求,设计出合理、可行的平面定轮钢闸门。
二、 设计资料某供水工程,工程等级为1等1级,其某段渠道上设有节制闸。
水工钢结构课程设计高利华
露顶式平面闸门设计1、设计资料闸门形式:露顶式平面闸门设计;空口净宽:8.00m;设计水头:5.2m;结构材料:Q 2 3 5 B — F;焊条:焊条采用E 4 3 型手工焊;止水橡皮:侧止水用P型橡皮,底止水用条形橡皮;行走支撑:采用胶木滑道,压合胶木为MCS — 2;启闭方式:电机固定启闭机;混凝土强度等级:C 2 0;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》(SL74—1995)。
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0.2m,故闸门高度=5.2+0.2=5.4(m); 2)闸门的和在跨度为两侧止水的间距:L1=8m;3) 闸门计算跨度:L=L0+2d=8+2 0.2=8.40(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ӯ=H/3=1.73m(图1)并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m、上悬臂c≤0.45H,今取:a=0.12H=0.67(m)主梁间距:2B=2(ӯ-a)=2⨯1.13=2.26(m)则=2.2-=52--=-2.5HbaH.2c4561.0.067(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。
(5)连接系的布置和形式。
1)横向连接系,跟据主梁的跨度,决定布置3道横隔板,其间距为2.1m,横隔板兼竖直次梁。
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。
水工钢结构课程设计
水工钢结构课程设计1. 简介这是一份关于水工钢结构课程设计的文档。
本课程设计要求我们设计一座钢结构水工建筑,要能够承受水流的冲击和重力荷载,并能在洪水等自然灾害中保持稳定。
在本文档中,我们将详细介绍设计过程以及设计所考虑的因素和标准。
2. 设计过程2.1. 数据收集在设计之前,我们首先收集了有关水工建筑的相关资料。
我们查阅了大量的文献和实验数据,了解了水流的特性和水工建筑的设计原则,还进行了现场考察,获取更详细的建筑参数。
2.2. 结构设计在这一阶段,我们首先定义了所需的结构类型,确定了钢结构的材料和规格,并进行了结构计算。
这些计算包括:水流对结构产生的冲击力、钢结构的强度和刚度、结构的稳定性等。
我们通过软件模拟和手动计算,得出了结构的尺寸和标准。
2.3. 连接设计为了保证结构的稳定和安全,我们需要对结构进行连接设计。
连接设计包括螺栓连接、焊接等方式。
我们在这个阶段要保证连接的牢固性、耐用性和紧密性。
2.4. 结构细节设计在完成了结构整体设计之后,我们需要进行结构细节设计。
这一阶段的任务是:确定每个部件的尺寸、计算连接构件的厚度和孔的直径、设计支撑结构和夹具等。
3. 设计考虑因素在设计过程中,我们需要考虑以下因素:3.1. 建筑安全设计的水工建筑必须满足安全的要求。
我们要确保建筑不会发生结构失稳、结构破坏、材料老化等安全问题。
3.2. 经济性建造一座水工建筑需要很大的投资。
我们需要在满足安全要求的前提下,尽可能减少成本,提高经济效益。
3.3. 强度和刚度要求由于水流对建筑的冲击,所以我们需要保证建筑的强度和刚度。
这样才能保证建筑在水流的冲击下保持稳定。
3.4. 材料的选择钢结构材料在水工建筑中使用较为广泛。
我们需要选择适合的材料以满足强度、刚度和稳定性的要求。
3.5. 水流对结构的影响水流对建筑的冲击是设计中的最主要因素。
我们要对冲击力进行准确的计算,并在设计中进行充分考虑。
4. 结论本文档介绍了水工钢结构课程设计的过程和考虑因素,详细阐述了设计中需要进行的各个步骤。
水工钢结构设计
水利水电工程钢结构课程设计任务书学院名称:专业:水利水电工程年级:2012级一、设计题目1、某露顶式平面钢闸门设计2、某潜孔式平面钢闸门设计3、某小型露顶式闸门(或潜孔式平面钢闸门)设计+拦污栅设计二、主要内容1、某大型露顶式平面钢闸门设计①闸门型式:露顶式平面钢闸门②孔口尺寸(宽⨯高):20 m ⨯14 m③上游水位:m④下游水位:m⑤闸底高程: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⑨规范:《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》三、具体要求学生应在规定时间内,要求完成下列成果:1、设计书一份。
包括:①设计资料;闸门结构的型式及布置;面板设计;水平次梁、顶梁和底梁的设计;主梁设计;面板参加主(次)梁工作的折算应力验算;横隔板设计;纵向连接系设计;边梁设计;行走支承设计;轨道设计;埋设构件设计,闸门启闭力计算,启闭设备选择等;②设计资料,拦污栅的结构布置,栅面结构设计,梁格设计。
设计书要求分章节次序,采用设计纸来书写;要求数字计算正确,书写端正并符合规范化要求的格式,装订成册。
2、图纸。
要求设计中图纸与设计计算相匹配,要求图纸结构布置合理,构造合理正确、线条清晰匀称,符合制图标准要求。
图纸包含:①梁格布置尺寸图,次梁截面图,主梁截面图,主梁变截面图,横隔板图,纵向连接系图,边梁图,轨道图,启闭设备图纸等等;②拦污栅结构布置图,栅面构造图,梁格设计图。
图纸附在说明书里。
四、主要技术路线提示1、平面钢闸门的设计路线①闸门结构的型式及布置②面板设计③水平次梁、顶梁和底梁的设计④主梁设计⑤面板参加主(次)梁工作的折算应力验算⑥横隔板设计⑦纵向连接系设计⑧边梁设计⑨行走支承设计,埋设构件设计⑩轨道设计以及闸门启闭力计算,启闭设备选择2、拦污栅的设计路线①拦污栅的结构布置②栅面结构设计③梁格设计五、进度安排1.露顶式平面钢闸门或潜孔式平面钢闸门设计①第一天上午:布置设计和理清设计思路②第一天下午:闸门结构的型式及布置③第二天:面板,次梁和主梁的设计④第三天:横隔板,纵向连接系和边梁的设计⑤第四天:行走支承,轨道设计和闸门启闭力计算,启闭设备选择,止水布置等⑥第五天:上交课程设计成果和答辩2、拦污栅设计+小型潜孔式平面钢闸门设计①第一-第二天:拦污栅设计②第三-第四天:小型钢闸门设计③第五天:上交课程设计成果和答辩六、完成后应上交的材料1.水工钢结构课程设计说明书七、推荐参考资料1. 曹平周,朱召泉 .钢结构. 北京:科学技术文献出版社.2002,62.范崇仁.水工钢结构设计.北京:中国水利水电出版.2000,53.水利水电工程钢闸门设计规范(SL 74-95)指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月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。
水工钢结构课程设计 (2)
水工钢结构课程设计简介水工钢结构是指在水利工程、水电站、船舶等领域中应用的钢结构体系,在这些领域中占据着重要的地位。
本文以某典型型船为例,结合相关的标准和规范,进行水工钢结构的课程设计。
船型介绍本文选取的船型为DL2400型,该船型为一种散货船,主要用于海洋运输领域中。
该型船的总长为240m,型宽为32.26m,型深为18.0m,受承载能力限制,设计载货量为7,500吨,船舶排水量为19,500吨。
船舶的建造符合中国海洋局制定的《船舶设计规范》(GB 50158-2013)的规定。
设计要求在进行水工钢结构的课程设计过程中,需要遵循以下的设计要求:1.满足船舶的必要强度要求,同时保证结构的安全可靠;2.保证船体的刚度和稳定性;3.最小化船体的自重;4.合理利用材料,降低造价成本。
结构设计框架结构设计该型船采用通用梁双底槽式结构的强度布置,分舱垂向各设置一层纵向筋。
当船底宽达20m-30m时,采用槽式结构的强度布置会比板式结构经济,而且该结构还比较稳定,可用于大型散货船的建造。
在本船设计中,采用316l不锈钢制作了水箱支架和水箱,这样设计既满足了强度要求,又降低了自重。
舱壳结构设计舱壳是船舶的主要承重构件,为了保证船壳的安全可靠,需要把船体分成多个船舱,在每个船舱设置舱壁,舱壁的厚度应符合规范的要求。
同时应保证船舶的良好的密封状态,防止船体进水。
结果分析经过以上的水工钢结构的课程设计,得到的设计方案符合了相关的规范要求,同时还满足了设计要求,并且对于设计的材料和结构,进行了合理的优化,可以进一步减轻船体自重,降低造价成本。
结论本文以某典型型船为例,结合相关的标准和规范,进行了水工钢结构的课程设计,并给出了相关结果分析和结论。
这些优化措施,不仅可以降低设计成本,还能有效提高船舶的安全性和可靠性,使船舶在特定环境条件下更加适用。
水工钢结构课程设计任务书(平面钢闸门)
水工钢结构课程设计任务书(平面钢闸门设计)班级:农业水利工程12-1、2一、设计任务为某水库溢洪道设计平面钢闸门一面,作为主要工作闸门。
二、设计资料1、 孔口净宽:12米。
2、 计算水头:6米。
3、 材料:门叶结构 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,采用普通螺栓。
4、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打印,用铅笔绘制简图。
2、 手工绘制施工图,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、设计参考提纲1、 根据闸门工作条件,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。
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。
水工钢筋混凝土结构课程设计
水工钢筋混凝土结构课程设计引言:水工钢筋混凝土结构是工程建设中常见的一种结构形式,旨在提供承载力和耐久性。
本文将从设计的角度出发,介绍水工钢筋混凝土结构的相关内容,包括设计原理、步骤和注意事项等。
一、设计原理水工钢筋混凝土结构设计的基本原理是承载力和耐久性。
它需要满足一定的荷载要求,如静态荷载、动态荷载和地震荷载等。
同时,还需要考虑结构的可靠性、经济性和施工性等因素。
钢筋混凝土结构的设计需要根据具体情况确定构件尺寸、钢筋布置和混凝土强度等参数。
二、设计步骤1. 确定结构类型:根据工程要求和场地条件,确定水工钢筋混凝土结构的类型,如梁、柱、板等。
2. 荷载计算:根据工程所处环境和用途,计算各种荷载,包括自重、活载、风载和地震荷载等。
3. 建立结构模型:根据结构类型和荷载计算结果,建立结构的数学模型,以便进行静力分析。
4. 静力分析:通过静力学原理,计算结构各构件的内力和变形,以确定结构的受力状态。
5. 设计构件尺寸:根据结构的受力状态和设计要求,确定构件的尺寸,包括截面尺寸和长度等。
6. 钢筋布置设计:根据构件的受力状态和设计要求,确定钢筋的布置方式和数量,以保证结构的承载力和变形控制。
7. 混凝土配合比设计:根据结构的要求和现场条件,确定适当的混凝土配合比,以提供足够的强度和耐久性。
8. 结构详图设计:根据设计结果,绘制出结构的详图,包括构件的尺寸、钢筋的布置和混凝土的配筋等信息。
9. 施工图设计:基于结构详图,编制施工图,以指导施工过程中的具体操作。
三、注意事项1. 结构安全性:设计时需保证结构的安全性,包括承载力和稳定性等方面。
各构件的尺寸和钢筋布置应满足相应的设计要求和规范。
2. 施工性:设计时需考虑结构的施工性,包括施工工艺和施工工期等。
尽量选择简化施工过程和减少构件数量的设计方案,以提高施工效率和降低成本。
3. 耐久性:设计时需考虑结构的耐久性,包括混凝土的抗渗性、抗冻性和耐久性等。
合理选用混凝土配合比和保护层厚度,以提高结构的耐久性。
水工钢结构设计课程设计 (2)
水工钢结构设计课程设计一、课程设计背景随着建筑结构工程的不断发展,水工钢结构已成为构建重要水利水电工程的重要手段,具有结构坚固、寿命长、施工便利、适应性强等优点。
在水工钢结构设计方面,需要学生掌握相关知识,了解结构的构成和设计原理,才能更好地进行实际操作。
本课程设计旨在通过对水工钢结构设计的相关知识进行学习和掌握,并结合实际项目进行设计实践,让学生深入理解各种结构构造的设计原理、施工细节等方面的知识。
二、课程设计目标本课程设计旨在使学生能够:1.掌握水工钢结构的设计原理,包括载荷计算、结构分析、构造设计、材料选用等方面的知识;2.明确钢结构构造的类型及其特点,了解并分析各类结构的适用范围;3.学会使用结构设计软件进行模拟计算与结构设计;4.了解水工钢结构设计相关标准的制定及其适用性。
三、课程设计内容课程涵盖水工钢结构设计相关知识的基本原则、设计方法、结构设计软件、标准制定及实践操作等方面的内容,具体包括:1. 水工钢结构设计原理1.1 载荷计算:设计荷载、水压力等相关原理; 1.2 结构分析:应力、变形和位移等相关原理; 1.3 构造设计:钢筋混凝土、钢结构及混合结构等相关原理;1.4 材料选用:构件材料、钢材规格及特点等相关原理。
2. 钢结构构造类型及其特点分析2.1 钢框架结构; 2.2 钢桁架结构; 2.3 钢拱架结构; 2.4 钢索架结构;2.5 桥梁结构。
3. 结构设计软件的使用3.1 模拟计算软件; 3.2 结构设计软件。
4. 水工钢结构设计标准制定4.1 国际标准; 4.2 国家标准; 4.3 行业标准。
5. 实践操作5.1 实地考察; 5.2 结构设计实践。
四、课程设计方案1. 授课方式本课程采用“理论课+实践课”的方式进行教学。
2. 教学计划本课程设计共分为两个部分,每个部分包括理论讲授和实践操作。
第一部分:基础理论与设计1.载荷计算;2.结构分析;3.构造设计;4.材料选用;5.钢结构构造类型及其特点分析;6.结构设计软件的使用。
水工金属结构设计
9. 金属结构及电气设计9.1 金属结构本设计涉及的金属结构包括钢闸门及启闭机。
9.1.1 平面钢闸门设计设计选用平面钢闸门,平面钢闸门与其他形式闸门相比有以下优点:结构简单,制造与安装容易,而且工作量小;结构刚度大,工作可靠,运行维护费用低,可提到水面以上检修;操作简单、迅速,安全,有互换性;应用范广泛,可在各类水利水电工程及通航枢纽中,用作工作闸门、事故闸门、检修闸门及施工导流闸门。
9.1.1.1 平面钢闸门结构型式及布置1、闸门尺寸确实定根据闸孔尺寸为10.0×6.0m,确定闸门两侧止水间距为L=10.0m,计算跨度为孔1口宽度+支撑中心至闸墩侧面的距离的两倍,取为L =10.55m,闸门的高度为孔口高度H=6.0m。
2、主梁的型式主梁是闸门最主要的承力构件,其数量主要取决于闸门的尺寸和水头的大小。
对于闸门跨度L较大,而门高H较小〔L≥1.5H〕的露顶闸门,主梁数目一般为两根。
本闸门跨度为10.0m,高度为6.0m,10.0/6.0≥1.5,因此确定为双主梁闸门。
属于中等跨度闸门,为了便于制造和维护,设计采用实辅式组合粱。
3、主梁的布置为使两主梁在设计水位时所受的水压力相等,两个主梁的位置对称于水压力合力的作用线,如图9-1所示。
主梁位置还需要满足以下要求:①主梁的间距应尽量大些,以保证闸门的竖向刚度。
②闸门的上悬臂c不易过长,通常要求c≤0.45H,以保证门顶悬臂部分有足够的刚度。
悬臂c值也不宜超过3.5m。
③主梁间距应满足滚轮行走支承布置的要求。
④工作闸门的下主梁距平面闸槛的高度应不至于产生真空现象,并要求下悬臂a ≥0.12H 和 a≥0.4m,取:a=0.12×6≈0.7m,c=0.45×6=2.7m;主梁间距:2b=H-c-a=6-2.7-0.7=2.6m;图9-1 梁格布置尺寸4、梁格的布置及型式梁格采用复式布置和等高连接,使水平次梁、竖直次梁和主梁的前翼缘都直接与面板相连,以便于梁系与面板形成强固的整体,面板可与梁系共同受力,形成梁截面的一部分,从而减少梁系的用钢量。
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。
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。
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水利水电工程钢结构课程设计任务书学院名称:专业:水利水电工程年级:2012级一、设计题目1、某露顶式平面钢闸门设计2、某潜孔式平面钢闸门设计3、某小型露顶式闸门(或潜孔式平面钢闸门)设计+拦污栅设计二、主要内容1、某大型露顶式平面钢闸门设计①闸门型式:露顶式平面钢闸门②孔口尺寸(宽⨯高):20 m ⨯14 m③上游水位:m④下游水位:m⑤闸底高程: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⑨规范:《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》三、具体要求学生应在规定时间内,要求完成下列成果:1、设计书一份。
包括:①设计资料;闸门结构的型式及布置;面板设计;水平次梁、顶梁和底梁的设计;主梁设计;面板参加主(次)梁工作的折算应力验算;横隔板设计;纵向连接系设计;边梁设计;行走支承设计;轨道设计;埋设构件设计,闸门启闭力计算,启闭设备选择等;②设计资料,拦污栅的结构布置,栅面结构设计,梁格设计。
设计书要求分章节次序,采用设计纸来书写;要求数字计算正确,书写端正并符合规范化要求的格式,装订成册。
2、图纸。
要求设计中图纸与设计计算相匹配,要求图纸结构布置合理,构造合理正确、线条清晰匀称,符合制图标准要求。
图纸包含:①梁格布置尺寸图,次梁截面图,主梁截面图,主梁变截面图,横隔板图,纵向连接系图,边梁图,轨道图,启闭设备图纸等等;②拦污栅结构布置图,栅面构造图,梁格设计图。
图纸附在说明书里。
四、主要技术路线提示1、平面钢闸门的设计路线①闸门结构的型式及布置②面板设计③水平次梁、顶梁和底梁的设计④主梁设计⑤面板参加主(次)梁工作的折算应力验算⑥横隔板设计⑦纵向连接系设计⑧边梁设计⑨行走支承设计,埋设构件设计⑩轨道设计以及闸门启闭力计算,启闭设备选择2、拦污栅的设计路线①拦污栅的结构布置②栅面结构设计③梁格设计五、进度安排1.露顶式平面钢闸门或潜孔式平面钢闸门设计①第一天上午:布置设计和理清设计思路②第一天下午:闸门结构的型式及布置③第二天:面板,次梁和主梁的设计④第三天:横隔板,纵向连接系和边梁的设计⑤第四天:行走支承,轨道设计和闸门启闭力计算,启闭设备选择,止水布置等⑥第五天:上交课程设计成果和答辩2、拦污栅设计+小型潜孔式平面钢闸门设计①第一-第二天:拦污栅设计②第三-第四天:小型钢闸门设计③第五天:上交课程设计成果和答辩六、完成后应上交的材料1.水工钢结构课程设计说明书七、推荐参考资料1. 曹平周,朱召泉 .钢结构. 北京:科学技术文献出版社.2002,62.范崇仁.水工钢结构设计.北京:中国水利水电出版.2000,53.水利水电工程钢闸门设计规范(SL 74-95)指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月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。
孔口尺寸:20.0m × 14.0m 空口净宽:20.0m 设计水头:13.8m 结构材料:Q235 焊条:E43型;止水橡皮:侧止水用P 型橡皮,底止水用条形橡皮。
行走支承:滚轮支承 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:考虑风浪所产生的水位超高为0.2m,故闸门高度=13.8+0.2=14m 闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:L1=20m 闸门的计算跨度:L=L1+2×0.3=20.6m2.主梁的形式主梁的形式根据水头合跨度大小而定,本闸门属大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4根主梁,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 H=13.8,n=4 则6.438.133===-H y 1y =4.6m 2y =8.4m 3y = 10.9m 4y =12.9m4.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上图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9道横隔板,其间距为2m,横隔板兼作竖直次梁。
(2)纵向联接系 采用斜杆式桁架。
6边梁与行走支承边梁采用复合腹式,行走支承采用滚轮支承。
三:面板设计1.估算面板厚度[]σα9.0所示。
面板厚度按1假定梁格布置如图kpat =当b/a ≤3时,a=1.5,当b/a ≥3时,a=1.4 现列表计算如下: 区格 a(mm) b(mm) b/a k h p t (mm) 1 1225 2000 1.633 0.6006 0.605 0.0059 4.96 2 1175 2000 1.702 0.479 1.8125 0.0178 7.37 3 1125 2000 1.778 0.485 2.9625 0.029 9.08 4 1075 2000 1.86 0.491 4.0625 0.0398 10.23 5 1000 2000 2 0.497 5.1 0.05 10.72 6 975 2000 2.051 0.4973 6.0875 0.0597 11.43 7 925 2000 2.162 0.498 7.0375 0.0690 11.66 8 900 2000 2.22 0.4983 7.95 0.0780 12.07 987520002.2860.49878.83750.086612.3710 850 2000 2.353 0.499 9.7 0.0951 12.60 11 775 2000 2.581 0.5 10.5125 0.103 11.97 12 750 2000 2.667 0.5 11.275 0.1105 11.99 13 650 2000 3.077 0.5 11.975 0.1174 11.09 14 600 2000 3.33 0.5 12.6 0.1235 10.5 15 500 2000 4 0.5 13.15 0.1289 8.94 1630020006.70.7513.60.13346.68根据上表计算,选用面板厚度t=14mm. 1.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=14mm,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[]σ=1602mm N则P=0.07t max σ=0.07⨯14⨯160=156.8(N/mm) 面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力 T=2I VS=2335270⨯1240⨯14⨯730.8/(2⨯44989771400)=329.26(N/mm)计算面板与主梁连接的焊缝厚度:hf=22T P +/(0.7[])=()()1137.0/26.3298.15622⨯+=1.6mm 面板与梁格连接焊缝最小厚度hf=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隔板上的连续梁,作用在它们上面的水压力按 q=P 2下上a a + 现列表计算如下:∑q =896.4482(KN/m )梁号 梁轴线水压强度(2m kN)梁间距(m) 2下上a a +(m)q=p2下上a a +(m)1顶梁 0 2.1864 1.2252 12.021.214.424 1.1753 23.5441.15 27.0756 1.1254 34.580.6 20.748 1.0755主梁 45.126 0.537524.255 16 54.9360.987554.2493 0.9757 64.5 0.9561.275 0.925 873.575 0.9125 67.137 0.99主梁 82.4040.887573.134 0.87510 90.99 0.8625 78.479 0.8511 99.330.8125 80.706 0.77512主梁 106.9290.7625 81.533 0.7513 114.28650.7 80 0.6514 120.6630.625 75.414 0.615主梁 126.5490.55 69.602 0.516 131.4540.45 59.1543 0.317底梁135.3780.2 27.0756水平次梁,顶梁和底梁均布荷载的计算 根据上表计算,水平次梁计算荷载取80.706KN/m, 水平次梁为10跨连续梁,跨度为2m.如下图所示。
水平次梁弯曲时的边跨跨中弯矩为:M 次中=0.077ql^2=0.077⨯80.706⨯4=24.857(KN ﹒m )支座B 处的负弯矩为:M 次B=0.107ql^2=0.107*80.706*4=34.542(KN ·m )2.截面选择 W=[]σ M=(34.542⨯10^6)/160=215887.5)(3mm 考虑利用面板作为次梁截面的一部分,初选槽钢[20b.由附录三表4查得: A=32832mm ; X W =19140003mm ; X I =191370004mm ;1b =75mm; d=9mm; h=200 面板参加次梁工作有效宽度按下式计算,然后取最小值。
B ≤1b +60t=75+60*14=915(mm )B=ξ1b( 对跨间正弯矩段) B=ξ2b(对支座负弯矩段)按11号梁计算,设梁间距b=(b 1+b 2)/2=(850+775)/2=812.5(mm )。
确定上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距离L 0与梁间距b 之比值。
对于第一跨中正弯矩段取L 0=0.8L=0.8*2000=1600mm; 对于支座负弯矩段取L 0=0.4L=0.4*2000=800mm. 根据L 0/b 查表2-1得:对于L 0/b=1600/812.5=1.97得 ξ1=0.6928 则B=ξ1b=0.6928*812.5=562.9mm. 对于L 0/b=800/812.5=0.98 得ξ2=0.2944 则 B=ξ2b=0.2944*812.5=239.2mm对于第一跨中弯矩选用B=562.9mm ,则水平次梁 组合截面面积(如图):A=3283+14⨯562.9=11163.6mm2组合截面形心到槽钢中心线的距离:e=(562.9⨯14⨯107)/11163.6=75.53mm 跨中组合截面的惯性矩及截面模量为:I 次中=19137000+3283⨯75.532+562.9⨯14⨯31.472=45670433.8mm4W min =45670433.8/175.53=260185.9mm 2对支座段选用B=239.2mm.则组合截面面积:A=3283+239.2⨯14=6631.8mm2组合截面形心到槽钢中心线的距离:e=(239.2*14*107)/6631.8=54.03mm. 支座处组合截面的惯性矩及截面模量:I 次B =19137000+3283*54.032+239.2*14*52.972=38117000.9mm 4W min =38117000.9/154.03=247464.79mm 23.水平次梁的强度验算由于支座处B 弯矩最大,而截面模量较小,故只需验算支座B 处截面的抗弯强度,即:)/(160)/(58.13979.24746410542.34226min mm N mm N W M B =<=⨯==σσ次次说明水平次梁选用20b 槽钢满足要求。