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（独家原创）平板定轮闸门设计（全套CAD图纸完整版）

，得.。水平次梁采用工字型组合截面如图图六截面特性计算如下截面形心距截面惯性矩截面静矩截面抵抗矩上翼缘顶边处下翼缘底边处强度验算由于支座处弯矩最大，而且截面模量较小，故而需要验算支座处截面的抵抗弯矩。弯应力计算挠度验算受均布荷载的等跨度连续梁,最大挠度发生在边跨。由于水平次梁在支座处截面的弯矩已经求得，则边跨挠度可近似地按下式计算最大挠度故水平次梁所选截面尺寸满足刚度和强度要求。.主梁设计主梁的形式主梁是平面闸门中的主要受力构件，根据闸门的跨度和水头大小，主梁的形式有轧成梁组合梁和桁架。轧成梁用于效跨度低水头的闸门。对于中等跨度的闸门常采用组合梁，为缩小门槽宽度和节约材料，常采用变高度的主梁。对于大跨度的露顶闸门，主梁可采用桁架形式。桁架节间应取偶数，边闸门所有杆件都对称于跨中，并便于布置主桁架之间的联结系。为了避免弦杆承受节间集中荷载，宜使竖直次梁的间距与桁架节间尺寸相致。本闸门由于闸门跨度较大，水头较高，故采用组合截面梁。主梁的荷载主梁除承受竖直次梁传来的集中荷载外，还受到面板直接传来的分布荷载，为了简化计算，可以近似地将作用在主梁上的荷载换算为均布荷载，并按简支两计算，现对主梁的计算结果如下其荷载为.计算弯矩图如右图七截面选择当主梁所承受的最大弯矩不超过时，可考虑采用型钢作为主梁。若型钢强度不够，可在其翼缘加焊扁钢给予增强。采用型钢可以简化制造，降低成本。当型钢不能满足受力要求时，可采用由钢板焊接而成的主梁组合梁。组合梁有截面和变截面两种形式，般当跨度较大时采用变截面组合梁较为经济合理。组合梁截面尺寸的选择必须考虑到适用，安全与经济等诸方面的要求。本次设计采用等截面的组合梁。弯矩和剪力需要的截面抵抗矩钢容许应力,考虑闸门自身的附加应力，取容许应力为.,则需要的截面抵抗矩主梁容许挠度。腹板高度选择按刚度要求的最小粱高计算公式为为满足梁自重最轻要求的经济梁高按下式计算由于闸门中的横向隔板重量将随梁增高而增高，故主梁高度宜选的比小，但不小于,现在选用腹板高度。腹板厚度选择按经验公式计算式中及均以作计算单位，选用.。主梁的截面特性计算面板参与主梁作用的有效宽度为且面板参与梁作用宽度查表得.腹板前翼缘宽度为，面板厚度为。则又由于图八取。主梁断面图如上图所示截面积截面形心距截面惯性矩截面静矩强度验算挠度验算.，故主梁满足挠度要求。稳定性验算主梁腹板高度与厚度之比.，满足稳定性要求，不必配置加劲肋板。面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力从前面的计算可见区格Ⅴ所需的板厚最大，其这需按下式验算长边中的折算应力其中为对应面板验算点的主梁上翼缘的整体弯曲应力，根据前面计算，区格Ⅴ长边中点处主梁弯矩为则满足强度要求。.顶梁设计由于主梁前后翼缘均为面板，垂直方向的承载能力较大，水柱作用下主梁垂直方向的弯矩引起的应力不需要验算，这里只计算顶梁腹板在水柱作用下的强度。按四边固接计算腹板上水压强度查表得.顶主梁的截面图如下图九.竖直次梁设计在采用等高连接实腹式梁格结构，竖直次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荷载。为使计算方便，竖直次梁的荷载可简化为三角形或梯形分布的水压荷载，这样简化对竖直次梁的最大弯矩的计算影响不大。对于双主梁闸门，竖直次梁可看做是支撑在主梁上的双支点双悬臂梁。截面选择竖直次梁常用的截面形式为型钢或组合工字或型截面，其截面选择及有效宽度的确定与水平次梁相同。在等高连接的梁格中多用实腹隔板代替竖直次梁，此时，其截面按构造确定。在焊接结构中，隔板不需设前翼缘，而直接与面板和主梁的腹板焊牢，隔板般设宽度不大的后翼缘。当闸门尺寸较大时，可在隔板桑开孔以减轻门叶重量。如果隔板截面尺寸较大，由静水压力产生的弯曲应力较小，可不进行验算。内力计算竖直次梁按承受梯形荷载的简支梁计算，根据分析，主梁和之间的竖直次梁段承受的荷载最大，其计算简图如下图十跨中弯矩支座剪力截面特性计算面板参与梁作用宽度，查表得，可知竖直次梁截面图如右图十截面积行星轴位置截面惯性矩前翼缘抗弯模数后翼缘抗弯模数中和轴侧静面矩强度计算最大弯矩取最大剪力取前翼缘正应力为后翼缘正应力为中和轴处剪应力为.边梁设计边梁位于闸门的两端，主要作用是支撑主梁，水平次梁以及门背联结系，并在其上安装行走装置滚轮或滑块和吊耳。边梁设计与行走制成的布置和形式有关，应同时考虑。边梁的截面有单腹式和双腹式两种形式。单腹式边梁多用于采用滑道式支撑或悬臂式定轮的闸门中。它的特点是构造简单，便于与主梁连接，但抗扭刚度差。双腹式边梁广泛运用于跨度较大的表孔定轮闸门以及深孔闸门中。其特点是抗扭刚度大，便于设计轮轴及悬吊轴，但构造复杂，截面内焊接较困难。根据该闸门的尺寸，边梁选用双腹式，边梁的尺寸按构造要求确定，即截面高度与主梁高度