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
本闸门为高水头的深孔闸门，主梁的位置可按主梁均匀间隔来布置。
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。
4、梁格的布置及形式
梁格采用复式布置与等高连接，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，其间距应均匀，以减少计算量。
5、连接系的布置与形式
（1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置5道横隔板，其间距为1.24m,横隔板兼作竖直次粱。
（2）纵向连接系，采用斜杆式桁架。
三、面板设计
根据《钢闸门设计规范S74-95》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。
1、估算面板厚度
假定梁格布置尺寸如图2所示。
面板厚度按下式计算
当b/a<3时，a=1.5,则
当b/a>3时，a=1.4,则
现列表1计算如下:
表1
区格
a（mm）
b（mm）
b/a
k
p[N/mm]
—
t（mm）
1
910
1230
1.35
0.510
0.544
0.527
32.61
2
910
1230
1.35
0.429
0.554
0.488
30.20
3
910
1230
1.35
0.429
0.564
0.492
30.44
4
910
1230
1.35
0.429
0.573
0.496
30.69
5
910
1230
1.35
0.429
0.583
0.500
30.94
6
910
1230
1.35
0.429
0.593
0.504
31.19
7
910
1230
1.35
0.429
0.603
0.509
31.50
8
910
1230
1.35
0.429
0.613
0.513
31.74
9
910
1230
1.35
0.429
0.622
0.517
31.99
10
910
1230
1.35
0.429
0.632
0.521
32.24
11
910
1230
1.35
0.429
0.642
0.525
32.49
12
860
1230
1.43
0.539
0.652
0.593
34.68
根据上表计算，选用面板厚度t=35mm
2、面板与梁格的连接计算
max=[]=160N/mnn,则面板局部
已知面板厚度t=35mm,并且近似地取板中最大弯应力扰曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P为：
P=0.07tmax=0.07X35Xl60=392（N/mm）
面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：
面板与主梁连接的焊缝厚度:
角焊缝最小厚度:
面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度
四、水平次梁，顶梁和底梁地设计
1、荷载与内力验算
水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水压力可按下式计算，即
上下
现列表2计算如下
表2
梁号
梁轴线处水压力强度P
（kN/mr2）
梁间距
上下
上下
（
（
（kN/m）
1（顶梁）
539
0.5075
273.5
1.015
2（主梁）
548.9
1.015
557.1
1.015
3（水平次梁）
558.9
1.015
567.3
1.015
4（主梁）
568.8
1.015
577.3
1.015
5（水平次梁）
578.8
1.015
587.5
1.015
6（主梁）
588.7
1.015
597.5
1.015
7（水平次梁）
598.7
1.015
607.7
1.015
8（主梁）
608.6
1.015
617.7
1.015
9（水平次梁）
618.6
1.015
627.9
1.015
10（主梁）
628.5
1.015
637.9
1.015
11（水平次梁）
638.5
1.015
648.1
1.015
12（主梁）
648.4
0.990
641.9
0.965
13（底梁）
657.9
0.4825
317.4
由列表计算后得
0=7258.8kN/m
根据上表计算，水平次梁计算荷载取648.1kN/m,水平次梁为6跨连续梁，跨度为1.24m,水平次梁弯曲时的边跨弯距为：
M次中=0.072ql2=0.072X648.1X1.242=71.9（kNm）
支座B处的负弯距：
M次b=0.106ql2=0.106X648.1X1.242=105.4（kNm）
q=648.1kNm
iunrIifurIIirir1IIirirIIirirIIIirIIIIIIIirJIjJrJII\tirirIIirirII
2、截面选择⑴」'
考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选［36a,由附录三表4查得：
234
A=6089mm；Wx=659700mmIx=118742000mrgbi=96mrpd=9mm面板参加次梁工作的有效宽度分别按下式计算，然后取其中较小值。
Bwbi+60t=96+60X35=2196（mm）
B=&b（对跨间正弯距段）
B=和（对支座负弯距段）
按11号梁计算，梁间距
对于第一跨中正弯距段：
Io=0.8l=0.8X1240=992（mm）
对于支座负弯距段：
lo=0.4l=0.4X1240=496（mm）
根据10/b查表7-1:
对于l0/b=992/1015=0.997得&=0.40，得B=&b=406（mm）对于lo/b=496/1015=0.489得0.16，得B=^b=162.4（mm）
对第一跨中选用B=406mm则水平次梁组合截面面积（如图）：
A=6089+406X35=21199（mrm
组合截面形心到槽钢中心线得距离：
图；面板参加水平次粱后工作截面
（mm）
跨中组合截面的惯性距及截面模量为：
I次中=118742000+6089X1322+406X35X65.52=285801188伸彷
对支座段选用B=162.4mm则组合截面面：
A=6089+162.4x35=11773（mr1）
组合截面形心到槽钢中心线得距
支座初组合截面的惯性距及截面模量为：
惯性距：
次中
截面模量：
3.水平次梁的强度验算
由于支座B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：
次
次
次中
说明水平次梁选用［36a满足要求。
轧成梁的剪应力一般很小，可不必验算。
4.水平次梁的挠度验算
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=71.86kN?
m，则边跨挠度可近似地按下式计算：
次
次次
<———
故水平次梁选用［36a度和刚度要求。
五、主梁设计
（1）设计资料
（1）主梁跨度：
净跨（孔口净宽）Lo=7.0m;计算跨度L=7.44m；荷载跨度Li=7m
（2）主梁荷载：
（3）横向隔板间距：
1.24m
（4）主梁容许挠度：
［W］=L/600
（2）主梁设计
1、截面选择
（1）弯距和剪力。
弯距与剪力计算如下：
弯距：
剪力:
（2）需要的截面抵抗距：
已知Q235钢的容许应力［］=160N/mm,考虑钢闸门自重引起附加
2
应力的影响，取容许应力［］=0.9X160=144N/mm则需要的截面抵抗矩为：
（3）腹板高度选择：
按刚度要求的最小梁高（变截面梁）为:
经济梁高:
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于hmin。
现选用腹板厚度ho=240cm。
（4）腹板厚度选择
hec为小，但不小
选用tw=4cm
（5）翼缘截面选择：
每个翼缘需要截面为
F翼缘采用ti=2cm（符合钢板规格）
需要
上翼缘的部分截面积可利用面板,
选用bi=60cm（在h/2.5~h/5=96~48之间）。
故只需设置较小的翼缘板同面板相连，选用ti=2cm,bi
=14cm
面板兼作主梁上翼缘的有效高度为B=4+603=14+60X3.5=224（cm）上翼缘截面面积A=14X2.0+224X3.5=812（cm2）
（6）弯应力强度验算
截面形心距：
截面惯性距：
截面抵抗距：
上翼缘顶边
弯应力:
部位
截面尺寸
（cmcm）
截面面积
A（cmf）
各型心离面板表面距离
y'（cm）
Ay'
（cm5）
各型心离中和轴距离
y=y-y1（cm）
Ay2（cm4）
面板部分
:
224X3.5
P784
r1.75:
1372
-78.35
4812758
上翼缘
14X2
28
4.5
126
-75.6
160030
腹板
240X4
960
125.5
120480
45.4
1978714
下翼缘
P60X2
r120
P246.5:
29580
166.4
3322675
合计
1892
151558
102741771
表3
（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
的最小梁高，故梁的挠度也不必验算。
2、截面改变
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。
梁高开始改变的位
置取在邻近支承端的横向隔板下翼缘的外侧，离开支承端的距离为124-10=114cm
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:
224X3.5
144X4
SOX2
（单位：
cm）
主梁支承端截面
部位
截面尺寸
（cmcm）
截面面积
A（cnf）
各型心离面板表面距离
y'（cm）
Ay'（鬲）
各型心离中和轴距离
y=y-y1（cm）
Ay2（cm4）
面板部分
P224X3.51
784
1.75
1372
-40.851
13082781
上翼缘
14X2
28
4.5
126
-38.1
40645
腹板
144X4
576
77.5
44640
43.9
701573
下翼缘
「6ox2n
120
150.5
P18060
107.9「
13970891
合计
1508
64198
3447585
表4
截面形心距:
截面惯性距:
截面下半部对中和轴的面积距:
剪应力:
3、翼缘焊缝翼缘焊缝厚度hf按受力最大的支承端截面计算。
Vma尸4184.6kN。
Io=4442913cm,
上翼缘对中和轴的面积距：
S=784M0.85+28X38.1=33093（cm）
下翼缘对中和轴的面积距：
S=12OX1O7.9=12948（cm3）需要
角焊缝最小厚度
全梁的上下翼缘焊缝都采用hf=21mm。
4、腹板的加劲肋
加劲肋的布置：
因，故不需要设置横向加劲肋
5、面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算
取面板区格12验算其长边中点的折算应力计算
面板区格12的长边中点的主梁弯矩和弯应力
该区格长边中点的折算应力
故面板厚度选用35mm满足强度要求。
六、横隔板设计
1、荷载和内力计算
横隔板同时兼作竖直次粱，主要承受水平次粱、底梁和顶梁传来的集中荷载以及面板传来的分布荷载，则每片横隔板在上悬臂的最大负弯矩为：
2、横隔板和截面选择和强度验算
腹板选用与主梁腹板同高，采用2400mrK20mm上翼缘利用面板，下翼缘采用200mmci0mnt勺扁钢，上翼缘可利用面板的宽度公式按式B=$b确定其中b=1240mm,按Io/b=2X1.015/1.24=1.64,查表得2=0.46，贝UB=0.46Xl240=570mm取B=570mm。
计算如下图所示截面几何特性。
截面型心到腹板中心线距离
8871513
;
H13
Tr200X10、
」570X35
\X1
I2400X20
截面惯性距:
横隔板截面图
（单位:
mm）
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