水工鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書 </b></p><p>　　課 程 名 稱: 水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程計(jì) </p><p>　　課 程 代 碼: </p><p>　　題 目: 潛孔式平面鋼閘門設(shè)計(jì)

2、 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名: </p><p>　　學(xué) 號(hào): </p><p>　　年級(jí)/專業(yè)/班: 2009級(jí)水利水電2班 </p><p>　　學(xué)院(直屬系) :

3、 能源與環(huán)境學(xué)院 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師: 徐良芳 </p><p>　　開題時(shí)間：2011年12月12日</p><p>　　完成時(shí)間：12月18日</p><p><b>　　目 錄</b></p><

4、;p><b>　　1設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　2閘門結(jié)構(gòu)的形式及布置</p><p><b>　　3面板設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4水平次梁、頂梁和底梁的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5主梁設(shè)計(jì)</b></p><p>&l

5、t;b>　　6 橫隔板設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　7 縱向連接系</b></p><p><b>　　8 邊梁設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　9 行走支撐設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　10滾輪滑道設(shè)計(jì)</b&

6、gt;</p><p>　　11 閘門啟閉力和吊耳計(jì)算</p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　閘門形式：潛孔式平面剛閘門</p><p>　　孔口尺寸（寬×高）：10.0m × 10.0m</p><p>　　上游水位：55.0m</p>

7、<p><b>　　下游水位：0.1m</b></p><p><b>　　閘底高程：0m</b></p><p>　　啟閉方式：電動(dòng)固定式啟閉機(jī)</p><p>　　材料 鋼結(jié)構(gòu)：Q235—A.F</p><p><b>　　焊條：E43型</b><

8、/p><p>　　行走支承：膠木滑道或滾輪支承</p><p>　　止水橡皮：側(cè)止水和頂止水用P型橡皮，底止水用條形橡皮</p><p>　　制造條件 金屬結(jié)構(gòu)制造廠制造，手工電弧焊，滿足Ⅲ級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　規(guī)范：《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范SL 1974—2005》</p><p>　　二、閘門結(jié)

9、構(gòu)的形式及其布置</p><p>　?。ㄒ唬㈤l門尺寸的確定</p><p><b>　　如圖1</b></p><p>　　圖1 閘門主要尺寸圖（單位：m）</p><p><b>　　閘門孔口尺寸：</b></p><p>　　孔口凈寬： 10.0m</p>

10、<p>　　孔口高度： 10.0m</p><p>　　閘門高度：10.0m</p><p>　　閘門的寬度：10.4m</p><p>　　荷載跨度：10.0m</p><p>　　計(jì)算跨度：10.4m</p><p>　　2、計(jì)算水頭：54.9m</p><p><b>

11、;　?。ǘ┲髁旱牟贾?lt;/b></p><p><b>　　主梁的數(shù)目及形式</b></p><p>　　主梁是閘門的主要受力構(gòu)件，其數(shù)目主要取決于閘門的尺寸。因?yàn)殚l門跨度L=10.4m,閘門高度h=10.0m,L<h。所以閘門采用4根主梁。本閘門屬中等跨度，為了便于制造和維護(hù)，決定采用實(shí)腹式組合梁。</p><p><

12、b>　　2.主梁的位置</b></p><p>　　因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)的水頭比較高，屬于高水頭,而孔口尺寸相對(duì)比較小，門頂與門底的水壓強(qiáng)度</p><p>　　度差值相對(duì)較小。所以，主梁的位置按等間距來布置。設(shè)計(jì)時(shí)按最下面的那根受力最大的主梁來設(shè)計(jì)，各主梁采用相同的截面尺寸。</p><p>　　3.梁格的布置及形式</p><p>

13、;　　梁格是用來支承面板的。在鋼閘門中，面板的用鋼量占整個(gè)閘門重量的比例較大，而且鋼板也較貴，為了使面板的厚度經(jīng)濟(jì)合理，根據(jù)閘門跨度的大小，可以將梁格的布置分為三種情況。該閘門的梁格采用復(fù)式布置與等高連接，水平次梁穿過橫隔板所支承。布置梁格時(shí)，豎直次梁的間距一般為1到2m，本設(shè)計(jì)取1.486m。水平次梁的間距一般為40到120cm，本設(shè)計(jì)取100cm。水平梁為連續(xù)梁，間距應(yīng)上疏下密，使面板個(gè)區(qū)格需要的厚度大致相等，布置圖2示</p

14、><p>　　圖2 梁格布置尺寸圖（單位：m）</p><p>　?。ㄈ⑦B接系的布置和形式</p><p><b>　　1、橫向連接系：</b></p><p>　　根據(jù)主梁的跨度，決定布置6道橫隔板，其間距為1.486m，橫隔板兼作豎直次梁。</p><p><b>　　2、縱向連接系

15、：</b></p><p>　　設(shè)在四個(gè)主梁下翼緣的豎平面內(nèi)，采用斜桿式桁架。</p><p>　?。ㄋ模┻吜号c行走支承</p><p>　　邊梁采用雙腹式，行走支承采用滾輪支承。</p><p><b>　　三、面板設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)SL74—95《水利水電工程鋼

16、閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂送審稿，關(guān)于面板的計(jì)算，先估算面板厚度，在主梁截面選擇以后再驗(yàn)算面板的局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應(yīng)力。</p><p><b>　　1.估算面板厚度</b></p><p>　　假定梁格布置尺寸如圖2所示。面板厚度按下式計(jì)算</p><p><b>　　t=a</b></p><p&

17、gt;　　當(dāng)b/a≤3時(shí)，a=1.65,則t=a=0.065</p><p>　　當(dāng)b/a >3時(shí)，a=1.55,則t=a=0.067</p><p>　　k—四邊固定矩形彈性薄板在支承長(zhǎng)邊中點(diǎn)的彎應(yīng)力系數(shù)，第1和10區(qū)格按附錄九表3查得，其余區(qū)格按附錄九表2查得。</p><p>　　p—面板計(jì)算區(qū)格中心的水壓強(qiáng)度（p=γhg=0.0098h N/mm

18、78;）</p><p>　　γ—水的密度，一般淡水取10KN/?</p><p>　　h―區(qū)格中心的水頭，單位m</p><p>　　a、b―面板的短邊和長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度</p><p><b>　　現(xiàn)列表1計(jì)算如下：</b></p><p>　　表1 面板厚度估算</p><

19、p>　　根據(jù)上表計(jì)算，選用面板厚度t=36mm.</p><p>　　2.面板與梁格的連接計(jì)算</p><p>　　面板局部撓區(qū)時(shí)產(chǎn)生的垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫拉力P按式P=0.07tσmax計(jì)算，</p><p>　　已知面板厚度t=36mm,并且近似地取板中最大彎應(yīng)力σmax=[σ]=160N/mm2,則</p><p>　　p=0.

20、07х36×160=403.2N/mm </p><p>　　面板與主梁連接焊縫方向單位長(zhǎng)度內(nèi)的剪力：</p><p>　　由后面主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算得V=6119KN ；I0=27059202cm4；S＝266×3.6×64.1＝61382.2㎝³</p><p><b>　　T＝=</b></p>

21、;<p>　　面板與主梁連接的焊縫厚度：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　面板與梁格連接焊縫厚度取起最小厚度。</p><p>　　四、水平次梁，頂梁和底梁地設(shè)計(jì)</p><p>　　1.荷載與內(nèi)力地驗(yàn)算</p><p>　　水平次梁和頂，底梁都時(shí)支承在橫

22、隔板上地連續(xù)梁，作用在它們上面的水壓力可</p><p><b>　　按下式計(jì)算，即</b></p><p><b>　　q=p</b></p><p><b>　　現(xiàn)列表2計(jì)算如下：</b></p><p><b>　　表2</b></p>

23、<p>　　∑q＝4905.01kN/m </p><p>　　根據(jù)上表計(jì)算，水平次梁計(jì)算荷載取529.74 kN/m，水平次梁為7跨連續(xù)梁，跨度為1.486m（如圖3）。水平次梁彎曲時(shí)的邊跨中彎距為: </p><p>　　M次中＝0.077ql2=0.077х529.74х1.486 ²=90.07kN?m</p><p><b&g

24、t;　　支座B處的負(fù)彎距：</b></p><p>　　M次B＝0.107ql2=0.107х529.74х1.486 ²=125.17 kN?m</p><p>　　圖3 水平次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖和彎矩圖</p><p><b>　　2.截面選擇</b></p><p>　　W=mm3

25、 </p><p>　　考慮利用面板作為次梁截面的一部分，初選［40a,由附錄三表四查得：</p><p>　　A=7505mm2 ; Wx=868900mm3 ; Ix=175779000mm4 ; b1=100 mm ；d=tw=10.5mm 。</p>

26、<p>　　面板參加次梁工作的有效寬度分別按式7—11及式7—12計(jì)算，然后取其中較小值。</p><p>　　式：7—11 B≤b1+60t=100+60Х36=2260mm ;</p><p>　　式：7—12 B=ζ1b (對(duì)跨間正彎距段)</p><p>　　B=ζ2b （對(duì)支座負(fù)彎距段） 。</p><p

27、><b>　　梁間距b= 。 </b></p><p>　　于第一跨中正彎距段l0=0.8l=0.8Х1486=1188.8mm ;對(duì)于支座負(fù)彎距段l0=0.4l＝0.4Х1486=594.4mm 。</p><p>　　根據(jù)l0/b查表7—1：</p><p>　　對(duì)于l0/b＝1188.8/1000＝1.189得ζ1＝0.472，得B

28、=ζ1b＝0.472×1000＝472㎜</p><p>　　對(duì)于l0/b＝594.4/1000＝0.594得ζ2＝0.188，得B=ζ2b＝0.188×1000＝188㎜</p><p>　　對(duì)第一跨中選用B＝472mm,水平次梁組合截面面積（圖4—1）:</p><p>　　A=7505＋472×36＝24497㎜²

29、 槽鋼的高為400㎜</p><p>　　組合截面形心到槽鋼中心線得距離：</p><p>　　e==151mm ;</p><p>　　圖4—1、4—2 面板參加水平次梁后的工作截面 </p><p>　　跨中組合截面的慣性距及截面模量為：</p><p>　　

30、I次中＝175779000＋7505×151²＋472×36×﹙49＋18﹚²＝423177593㎜?</p><p><b>　　Wmin=</b></p><p>　　對(duì)支座段選用B＝188mm，則組合截面面積（圖4—2）：</p><p>　　A=7505＋188×36＝1427

31、3mm ²</p><p>　　組合截面形心到槽鋼中心線得距離：</p><p><b>　　e==103mm</b></p><p>　　支座處組合截面的慣性距及截面模量為：</p><p>　　I次B＝175779000＋7505×103²＋188×36×﹙97＋18

32、﹚²＝344906345㎜?</p><p><b>　　Wmin=</b></p><p>　　3.水平次梁的強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　由于支座B處（圖3）處彎距最大，而截面模量較小，故只需驗(yàn)算支座B處截面的抗彎強(qiáng)度，即</p><p><b>　　σ次＝</b></p>

33、<p>　　說明水平次梁選用[18b滿足要求。</p><p>　　軋成梁的剪應(yīng)力一般很小，可不必驗(yàn)算。</p><p>　　4.水平次梁的撓度驗(yàn)算</p><p>　　受均布荷載的等跨連續(xù)梁，最大撓度發(fā)生在便跨，由于水平次梁在B支座處截面的彎距已經(jīng)求得M次B=125.17kN?m,則邊跨撓度可近似地按下式計(jì)算：</p><p>

34、;<b>　?。?lt;/b></p><p>　　＝0.000126≤</p><p>　　故水平次梁選用[40a滿足強(qiáng)度和剛度要求。</p><p><b>　　5、頂梁和底梁</b></p><p>　　頂梁和底梁也采用[40a</p><p><b>　　五、主梁

35、設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄒ?設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　1）主梁跨度（圖5）：凈跨（孔口凈寬）l。=10.0m ；計(jì)算跨度l＝10.4m ；荷載跨度l?＝10.0m 。</p><p><b>　　2）主梁荷載：</b></p><p>　　3) 橫向隔板間

36、距：1.486m 。</p><p>　　4）主梁容許撓度： [W]=L/750 。</p><p>　　（二）主梁設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：①截面選擇；②梁高改變；③翼緣焊縫；④腹板加勁肋；⑤面板局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應(yīng)力的驗(yàn)算。</p><p><b>　　1.截面選擇</b></p><p>　　彎距和剪力 彎距與剪

37、力計(jì)算如下：</p><p><b>　　彎距： </b></p><p><b>　　剪力： </b></p><p>　　圖5 平面鋼閘門的主梁位置和計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　（2）需要的截面抵抗距 已知Q235鋼的容許應(yīng)力[σ]=160N/mm2 ,考慮鋼閘門自重引起附加應(yīng)力的影響，

38、取容許應(yīng)力[σ]= 則需要的截面抵抗矩為；</p><p><b>　　[ W]= </b></p><p>　?。?）腹板高度選擇 按剛度要求的最小梁高（變截面梁）為：</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)梁高：</b></p><p>　　由于鋼閘門中的橫向隔板重量將隨主梁增高而增加

39、，故主梁高度宜選得比hec為小，但不小于hmin，一般選擇梁高比經(jīng)濟(jì)梁小10％～20％。根據(jù)以上選擇腹板高度h0＝330cm 。</p><p><b>　　(4)腹板厚度選擇</b></p><p>　　選用tw＝6.0cm 。</p><p>　　(5)翼緣截面選擇：每個(gè)翼緣需要截面為:</p><p>　　下翼緣選

40、用t1＝2.0cm（符合鋼板規(guī)格），需要（在腹板高度的三分之一</p><p>　　到五分之一66—110cm之間）</p><p>　　上翼緣的部分截面積可利用面板，故只需設(shè)置較小的翼緣板同面板相連，選用t1＝2.0cm，b1＝50cm，面板兼作主梁上翼緣的有效高度為B＝b1+60t＝50＋60×3.6＝266cm</p><p>　　上翼緣截面面積A1

41、=50×2.0＋266×3.6＝1057.6 cm2</p><p>　　(6)彎應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算。主梁跨中截面（圖6—1）的幾何特性見表3</p><p>　　圖6—1、6—2 主梁跨中截面（單位：mm）</p><p><b>　　截面形心距：</b></p><p><b>　　截面慣性

42、距：</b></p><p>　　截面抵抗距：上翼緣頂邊 </p><p><b>　　下翼緣底邊 </b></p><p><b>　　彎應(yīng)力：安全</b></p><p><b>　　表3</b></p><p>　?。?）因主梁上翼緣直

43、接同面板相連，可不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定性，因梁高大于按高度要求</p><p>　　的最小梁高，故梁的撓度也不必驗(yàn)算。</p><p><b>　　2、截面改變</b></p><p>　　因主梁跨度較大，為減小門槽寬度與支承邊梁高度（節(jié)約鋼材），有必要將主梁承端腹板高度減小為（圖7—1）。</p><p>　　梁高開始改變的

44、位置取在鄰近支承端的橫向隔板下翼緣的外側(cè)，離開支承端的距離為148.6-8.6=140cm（圖7—2）</p><p>　　圖7—1 主梁支承端截面（單位：mm） 圖7—2 主梁變截面位置圖（單位：mm）</p><p>　　考慮到主梁端部腹板及翼緣相焊接，故可按工字截面梁驗(yàn)算應(yīng)力剪力強(qiáng)度。尺寸表4所示：</p><p><b>　　表4</b

45、></p><p><b>　　安全</b></p><p><b>　　3.翼緣焊縫</b></p><p>　　翼緣焊縫厚度hf按受力最大的支承端截面計(jì)算。Vmax＝6119kN。I0=27059202cm4，</p><p>　　上翼緣對(duì)中和軸的面積距：S1=266×3.6&#

46、215;64.1＋50×2×61.3＝67512cm3</p><p>　　下翼緣對(duì)中和軸的面積距：S2=78×2×138.7＝21637cm3＜S1</p><p><b>　　需要</b></p><p><b>　　角焊縫最小，。</b></p><p>

47、;　　全梁的上下翼緣焊縫都采用hf＝10mm 。</p><p><b>　　4. 腹板加勁肋</b></p><p>　　因不需設(shè)置橫向加勁肋。閘門上已布置橫向隔板可兼作橫加勁肋，其間距a＝1.486m 。腹板區(qū)格劃分見圖2。</p><p>　　5. 面板局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應(yīng)力的驗(yàn)算</p><p>　　從

48、上述的面板計(jì)算可見，直接與主梁相連的面板區(qū)格，只有區(qū)格10所需要的板厚較大，這意味著該區(qū)格的長(zhǎng)邊中點(diǎn)應(yīng)力也較大，所以選取區(qū)格10按下式驗(yàn)算長(zhǎng)邊中點(diǎn)的折算應(yīng)力：</p><p>　　面板區(qū)格Ⅲ的長(zhǎng)邊中點(diǎn)的主梁彎距和彎應(yīng)力</p><p>　　該區(qū)格長(zhǎng)邊中點(diǎn)的折算應(yīng)力</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>

49、　　﹙上式中σmx, σmy, σox的取值均以拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)﹚</p><p>　　故面板厚度選用36mm滿足強(qiáng)度要求 。</p><p><b>　　六、橫隔板設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.荷載和內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　橫隔板同時(shí)兼作豎直次梁，它主要承受水平

50、次梁、頂梁和底梁傳來的集中荷載以及面板傳來的分布荷載，計(jì)算時(shí)可把這些荷載用以三角形分布的水壓力來代替(圖8)，并且把橫隔板作為支承在主梁上的雙懸臂梁。</p><p>　　圖8 橫隔板截面（單位：mm） </p><p>　　如圖9示水平次梁為7跨均布連續(xù)梁，R可看作它所受的最大剪力，由規(guī)范表查知：作用于豎直次梁上由水平荷載傳遞的集中荷載：</p><p>　

51、　=1.143×529.74×1.486＝899.76KN </p><p><b>　　取q＝q次</b></p><p>　　2.橫隔板的截面選擇和強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　腹板選用與主梁腹板同高，采用3300mmХ60mm，上翼緣利用面板，下翼緣采用20

52、0mmХ8mm的扁鋼，上翼緣可利用面板的寬度公式按式B＝ζ1b確定。b=1486mm，查表得ζ1＝0.284 。B=0.284×1486=422mm，取B＝422mm 。計(jì)算如下圖所示截面幾何特性截面型心到腹板</p><p>　　中心線距離： ＝106mm</p><p><b>　　截面慣性距：</b></p><p>

53、;<b>　　，</b></p><p><b>　　驗(yàn)算應(yīng)力：</b></p><p><b>　?。?60N/mm²</b></p><p>　　由于橫隔板截面高度較大，剪切強(qiáng)度更不必驗(yàn)算，橫隔板翼緣焊縫采用最小焊縫厚度hf＝10mm 。</p><p><

54、b>　　七、縱向連接系設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　荷載和內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　縱向連接系受閘門自重。潛孔式平面滾輪閘門G按下式計(jì)算：</p><p>　　由附錄十一查得，其中</p><p>　　孔口面積，m ² K?－閘門工作

55、性質(zhì)系數(shù)，工作與事故閘門K?＝1.0 </p><p>　　K?－孔口高寬比修正系數(shù)H／B＝1,K?＝1.0 K?－水頭修正系數(shù) ，Hs＜60m , K?＝1.0 </p><p>　　下游縱向連接系承受 0.4G=0.4×1226.9=490.0KN</p><p>　　縱向連接系是做簡(jiǎn)支的平面桁架。其桁架腹桿布置如圖9點(diǎn)荷載為<

56、/p><p>　　桿件內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下圖：</p><p>　　圖9縱向連接系計(jì)算圖（單位：mm）</p><p><b>　　斜桿截面計(jì)算</b></p><p>　　利用三角形的邊長(zhǎng)之比與兩邊的力之比相同的方法計(jì)算得</p><p>　　斜桿承受最大拉力N=290.97KN，同時(shí)考慮閘門偶然扭曲是

57、可能承受壓力，故長(zhǎng)細(xì)比的限制值應(yīng)與壓桿相同，即。</p><p>　　選用單角鋼∟100×12，表查得：</p><p>　　截面面積A=2280㎜2回轉(zhuǎn)半徑iy0=19.5mm</p><p>　　斜桿計(jì)算長(zhǎng)度 u</p><p>　　長(zhǎng)細(xì)比 </p><p><b>　　

58、驗(yàn)算拉桿強(qiáng)度：</b></p><p>　　考慮單角鋼受力偏心的影響，將容許應(yīng)力降低15%進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。</p><p><b>　　邊梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　邊梁的截面形式采用雙腹式（如圖10 ），邊梁的截面尺按照構(gòu)造要求確定，即截面高度與主梁端部高度相同，腹板厚度與主梁腹板厚度相同，為了便于安裝滾輪，兩個(gè)下翼緣為用寬

59、度為400mm的扁鋼做成。</p><p>　　邊梁是閘門的重要受力構(gòu)件，由于受力情況復(fù)雜，故在設(shè)計(jì)師將容許應(yīng)力值降低15%作為考慮受扭影響的安全儲(chǔ)備。</p><p>　　圖10邊梁截面（單位：mm ）</p><p><b>　　荷載和內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　在閘門每側(cè)邊梁上各設(shè)兩個(gè)滾輪。其布置尺寸可見

60、下圖</p><p>　　邊梁計(jì)算圖（彎矩圖、剪力圖）</p><p>　　水平荷載。主要是主梁傳來的水平荷載，還有水平次梁和頂、底梁傳來的水平荷載。為了簡(jiǎn)化起見，可假定這些荷載由主梁傳給邊梁。每個(gè)主梁作用于邊梁的荷載為R=14014KN。</p><p>　　豎向荷載。有閘門自重、滾輪摩擦阻力、止水摩阻力、起吊力等。</p><p><

61、;b>　　上滾輪所受的壓力</b></p><p><b>　　下滾輪所受的壓力</b></p><p>　　最大彎矩 </p><p>　　最大剪力 </p><p>　　最大軸向力為作用在一個(gè)邊梁上的起吊力，估計(jì)為6621kN（詳細(xì)計(jì)算見后）。在最大彎矩作用截面上的

62、軸向力，等于起吊力減去上滾輪的摩阻力，該軸向力</p><p><b>　　邊梁的強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　截面面積 A=900×36＋2×400×36＋2×1980×60＝298800mm</p><p>　　面積矩 ＝62062200mm³</p>

63、<p><b>　　截面慣性矩 </b></p><p>　　截面模量 </p><p>　　截面邊緣最大應(yīng)力驗(yàn)算:</p><p>　　腹板最大剪應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　腹板與下翼緣連接處應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　以上的驗(yàn)算滿足強(qiáng)度要求。</p>

64、<p><b>　　行走支承設(shè)計(jì)</b></p><p>　　滾輪計(jì)算：輪子的主要尺寸是輪徑D和輪緣寬度b，這些尺寸是根據(jù)輪緣與軌道之間的接觸應(yīng)力的強(qiáng)度條件來確定的，對(duì)于圓柱形滾輪與平面軌道的接觸情況是線接觸，其接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算，其中下滾輪受力最大，其值為28028kN。設(shè)滾輪輪緣寬度b=600mm，輪徑D＝1000mm。</p><p>　　為了

65、減少滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，在滾輪的軸孔內(nèi)還要設(shè)滑動(dòng)軸承，選用鋼對(duì)10-1鑄鐵鋁磷青銅。</p><p>　　軸和軸套間壓力傳遞也是接觸應(yīng)力的形式，可按下式驗(yàn)算：</p><p>　　取軸的直徑d=750mm，軸套的工作長(zhǎng)度b=850mm，</p><p>　　滑動(dòng)軸套容許應(yīng)N/mm</p><p>　　輪軸選用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，取輪軸直徑d=

66、700mm，其工作長(zhǎng)度為b=850mm，對(duì)其進(jìn)行彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力驗(yàn)算：</p><p>　　軸在軸承板的連接處還應(yīng)按下式驗(yàn)算輪軸與軸承板之間的緊密接觸局部承壓應(yīng)力：</p><p><b>　　軸承板所受的壓力</b></p><p><b>　　取軸承板疊總厚度</b></p><p><b

67、>　　故</b></p><p><b>　　滾輪軌道設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　確定軌道鋼板寬度</b></p><p>　　軌道鋼板寬度按鋼板承壓強(qiáng)度決定。根據(jù)Q235鋼的容許承壓應(yīng)力為，則所需要的軌道底板寬度為</p><p><b>　　，取B=50

68、0mm</b></p><p><b>　　故軌道地面壓應(yīng)力：</b></p><p><b>　　確定軌道底板厚度</b></p><p>　　軌道底板厚度б按其彎曲強(qiáng)度確定。軌道底板的最大彎應(yīng)力：</p><p>　　式中軌道底板的懸臂長(zhǎng)度c=40mm，對(duì)于Q235由表查得。<

69、/p><p>　　故需要軌道底板厚度：</p><p>　　，取值t=70mm。</p><p>　　閘門啟閉力和吊耳計(jì)算</p><p>　　1、啟閉力按下式計(jì)算：</p><p>　　其中閘門自重 G=1226.9kN</p><p><b>　　滑道摩阻力：</b>

70、;</p><p><b>　　止水摩阻力：</b></p><p>　　因橡皮止水與鋼板間摩擦系數(shù)f＝0.65， 橡皮止水受壓寬度取為b＝0.06m，</p><p>　　每邊側(cè)止水受壓長(zhǎng)度H＝10.0m ，側(cè)止水平均壓強(qiáng)：</p><p>　　下吸力Px底止水橡皮采用I110—16型，其規(guī)格為寬16mm，長(zhǎng)110mm

71、，底止水沿門跨長(zhǎng)10.4m，根據(jù)規(guī)范SDJ13—78，啟門時(shí)閘門底緣平均下吸強(qiáng)度一般按20kN/m2計(jì)算，則下吸力：</p><p><b>　　故閘門啟門力：</b></p><p><b>　　2.閉門力：</b></p><p>　　顯然僅靠閘門自重是不能關(guān)閉閘門的。為此，我考慮采用一個(gè)重量3000kN的加載梁，在閉

72、門時(shí)可以依次對(duì)需要關(guān)閉的閘門加載下壓關(guān)閉。</p><p>　　吊軸和吊耳板驗(yàn)算（圖11）</p><p><b>　　圖11吊軸和吊耳板</b></p><p><b>　　吊軸 </b></p><p>　　采用Q235號(hào)鋼，由第二章表2—8查得[τ]=65N/mm2,采用雙吊點(diǎn)，每邊啟吊力

73、為：</p><p><b>　　吊軸每邊剪力：</b></p><p>　　需吊軸截面積：由有：d≥取d＝300mm，</p><p><b>　　吊耳板強(qiáng)度驗(yàn)算 </b></p><p>　　按局部緊接承壓條件，吊耳板需要厚度按下式計(jì)算，查表2—8得Q235得[σcj]=80N/mm,</

74、p><p>　　∴t固在邊梁腹板上端部的兩側(cè)各焊一塊為40mm的軸承板。軸承板采用圓形，其直徑取為3d＝3Х100＝300mm，</p><p>　　吊耳孔壁拉應(yīng)力計(jì)算：</p><p>　　，吊耳板直徑R=140mm,軸孔半徑Y(jié)=40mm，由表1—9查得：[σk]=120N/mm2，故孔壁拉應(yīng)力：</p><p><b>　　，滿足要