闸门计算书.docx
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：12.6mX5.2m(宽X)；设计水头：4.Om门叶结构材料：Q235B许用应力：b=160M%,r=95M&。闸门材料常数材料弹性模量E(MPa)泊松比H重力加速度g("zmY)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a二05yH；BZS=0.5×10×4.72×12.82=1416KN3 .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。面板7W眼水平次臬2i三/主镰W次彳次第3林4科娘4百修百松2200主集i2l(lC=M(W2200定8"自MO二.门叶结构计算（一）面板面板厚度计算，按照公式如下计算结果如下（不考虑焊角高度）区格a(mm)b(mm)bakP(Nhntnl)a(Nmm2)(mm)面板278419462.480.49ass90.0021.51601.60面板387919461.700.4790.008881.51603.70面板487919461.700.4790.018831.51605.38面板578419462.480.4990.02831.51606.01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S=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P(KNlml)梁间距(m)h+下2(。卜+avq=PI(ZNm)23.90.390.69252.70.995313.850.99513.780.995423.80.947522.550.90532.80.83527.3880.77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。5号次梁的弯矩图如下：第一跨中最大弯矩M=-9.7KM加支座B处最大弯矩M=16.1KNjn第一跨中最大弯矩M3=-8.3KN.m所以最大弯矩MmaX=M2=16.IKNm(1)支座B处截面特性：1)面板参与次梁作用的有效宽度BB=2b,式中：b为次梁间间距，%="；bl、b2分别为次梁与两侧相邻梁的间距，即：=妇么=270+900=835的22由于o=O2(4+4)=0.2x(2200+2100)=860，则4"=860/835=1.03,通过查表得，=0.3072,代入上式中，B=2b=0.3072×835=256.5Iw/?,取B=256Wm2)次梁截面特性见表，截面尺寸见图截面特性A(mm2)为（相机）I(mm4)S(tnmi)叱/（加）Wh(rur)数值6322.999.968456534305488685213.9438557.83)强度计算前翼缘正应力为.=MmaX=16.1-10,_23.5MPa<=160MP叫685213.9后翼缘正应力为max-16.1 XlO6明 438557.8= 36.7Mpa < = 60MPa4挠度验算，最大挠度为ZnaX=O.632鲁= 0.632 X27.388 × 220041× 2.1 ×105× 68456534=0.28 mm=5.6mm,J250ax<（三）主梁计算1面板布置在上游，止水布置在下游，主梁布置采用竖向支承在上下主横梁上，纵向主梁承受着由其两侧面板传来的水压荷载及水平次梁传来的集中荷载。为使计算方便，把纵向主梁的荷载可简化为三角形分布的水压荷载。下横梁处的均布荷载q为q=4.05×10×)300420g=172jKNlmM=240.8KMmIlldAQmaX=264.4KN2主纵梁截面特性：1）面板参与次梁作用的有效宽度BB=Ob,式中：b为隔板间间距，力=妇刍；2bl、b2分别为主纵梁与两侧隔板间的间距，即I=妇=210°+2100=2ioOmm22由于/°=5330加，则0b=5330/2100=2.538,通过查表得，4=0.784,代入上式中，B=Z?=0.784×2100=1646Anvn,取3=164G初2）次梁截面特性见表，截面尺寸见图截面特性A(mm2)%（如）I(mm4)S(mm3)叫（TW7力Wh(w)数值2265689.5343358394124165038343191586308M3）强度计算前翼缘正应力为1=三=2408xl06=62.79地<=16。MPaWq3834319后翼缘正应力为=J=2408xl06=.83珈。<=160MPaWh1586308max= 19.7 Mpa < = 95MPaQS_264.4X1241650XIO'7t343358394×123）挠度验算，最大挠度为nax=0.632 = 0.632×27.388 × 220041×2.1 ×105 × 68456534=9.52mm/=!/=5.6mm,250Znax<"5.稳定性验算整体稳定性验算：当梁的受压翼缘与闸门面板连接时，可不验算梁的整体稳定性。局部稳定性验算：主梁腹板高度与厚度比为ht=300/12=25,满足局部稳定性要求。（四）面板强度计算面板本身在局部弯曲的同时还随主（次）梁整体弯曲，面板为双向受力状态。选取面板6进行计算（此处水压力最大），由于a=1946612=3.179>L5,其验收公式为：吗=7<+（mv-ttt）2-my（nu-ox）l.l式中：wv=Kyqa22一垂直于水平次梁轴线方向面板支承长边中点的局部弯曲应力；5心=44”一面板沿水平次梁轴线方向的局部弯曲应力，其中为泊桑比，取0.3；%,一对应于面板验算点的水平次梁上翼缘的整体弯曲应力；抗弯容许应力；a弹塑性调整系数，当b0>3时，取=1.4;当力/。3时，取=1.5;Ky一支承长边中点弯应力系数；q一面板计算区格中心的水压强度，MPa；5町、"、均取绝对值。面板6板格进行计算：b=1496mm,a=62nm,ba>3；t=Gmm（面板厚度），?=364411?（面板6中心水压力），Ky=O.5,y1=93.9mm（主梁上翼缘到主梁截面重心距离），=zz=10.0×10-6×3644=0.03644Nlmtn1=0.03644MPa5,ty=Kyqa22=0.5X0.03644×612262=1896MPanjx=my=0.3×l89.6=56.88MPa×93.9 = 13.3MPaMmax9.7XIO6I为-68456534将上述结果代入公式得%=7<÷JLla=Jl89.62+(56.88-13.3)2-189.6×(56.88-13.3)=112GMPcI<l.l×1.4×160=246.4MPa故面板满足强度要求。
