因主梁跨度较大,为减小门槽宽度与支承边梁高度(节约钢材),有必要将主梁承端腹板高度减小为 。考虑到主梁端部腹板及翼缘相焊接,故可按工字截面梁验算应力剪力强度。尺寸表4所示:
翼缘焊缝厚度hf按受力最大的支承端截面计算。Vmax=790kN。I0=13122cm4,
如图所示水平次梁为4跨均布连续梁,R可看作它所受的最大剪力,由规范表查知:作用于竖直次梁上由水平荷载传递的集中荷载:
腹板选用与主梁腹板同高,采用800Х10mm,上翼缘利用面板,下翼缘采用200mmХ800mm的扁钢,上翼缘可利用面板的宽度公式按式B=ζ1b确定。 查表得ζ1=0.369 ,
面板参加次梁工作的有效宽度分别按式6—11及式6—12计算,然后取其中较小值。
1)主梁跨度:净跨(孔口净宽)l0=3.5m ;计算跨度l=3.9m ;荷载跨度l1=3.66m 。
需要的截面抵抗距 已知A3钢的容许应力[σ]=160N/mm2 ,考虑钢闸门自重引起附加应力的影响,取容许应力[σ]= 则需要的截面抵抗矩为;
由于支座B处(例图3)处弯距最大,而截面模量较小,故只需验算支座B处截面的抗弯强度,即
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hec为小,但不小于hmin。现选用腹板厚度h0=90cm 。
下翼缘选用t1=2.0cm(符合钢板规格),需要 取B1=30cm,上翼缘的部分截面积可利用面板,故只需设置较小的翼缘板同面板相连,选用t1=2.0cm,b1=16cm,面板兼作主梁上翼缘的有效高度为B=b160t=1660Х1.4=100cm 。
受均布荷载的等跨连续梁,最大挠度发生在便跨,由于水平次梁在B支座处截面的弯距已经求得M次B=22.0248kN∙m,则边跨挠度可近似地按下式计算:
B=0.369×975=360mm,取B=360mm 。计算如下图所示截面几何特性截面型心到腹板
由于横隔板截面高度较大,剪切强度更不必验算,横隔板翼缘焊缝采用最小焊缝厚度hf=6mm 。
边梁的截面形式采用单腹式,如下图,边梁的截面尺寸按构造要求确定,即截面高度与主梁端部高度相同,腹板厚度与主梁腹板厚度相同,为了便于安装压合胶木滑块,下翼缘宽度不宜小于300mm 。
边梁是闸门的重要受力构件,由于受力情况复杂,故在设计时将容许应力值降低20%作为考虑受扭影响的安全储备。
主要是主梁传来的水平荷载,还有水平次梁和顶,底梁传来的水平荷载,为了简化起见,可假定这些荷载由主梁传给边梁,每个边梁作用于边梁荷载为R=790kN
本闸门为高水头的深孔闸门,孔口尺寸较小,门顶与门底的水压强度差值相对较小。所以,主梁的位置按等间距来布置。设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计,各主梁采用相同的截面尺寸。
梁格采用复式布置与等高连接,水平次梁穿过横Βιβλιοθήκη Baidu板所支承。水平梁为连续梁,间距应上疏下密,使面板个区格需要的厚度大致相等,布置图2示
因 不需设置横向加劲肋。闸门上已布置横向隔板可兼作横加劲肋,其间距a=0.975m 。腹板区格划分见图2。
4.规范:水利水电工程刚闸门设计规范(SL74-95),中国水利水电出版社1998.8
根据《钢闸门设计规范SDJ—78(试行)》关于面板的设计,先估算面板厚度,在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。
(7)因主梁上翼缘直接同面板相连,可不必验算整体稳定性,因梁高大于按高度要求
主梁是闸门的主要受力构件,其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度L=3.50m,闸门高度h=3.66m,Lh。所以闸门采用4根主梁。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。
最大阻力为作用于一个边梁上的起吊力,估计为650kN,有N=650kN进行强度验算,
0319-4752228