B=E1b（对跨间正弯矩段）
B=E2b（对支座负弯矩段）
梁间距b=2/3xb1=2/3x330=220（mm。
对于第一跨中正弯矩取
L°=0.8L=0.8X1100=880（mr）;对于支座负弯矩段取L°=0.4L=0.4X
1100=440（mm。
根据Lo/b查《规》附表G4:
Lo/b=88O/4O3=2.18，查表得E1=0.73，则
B=Eib=0.73x220=160（mm）
L0/b=440/403=1.09，查表得E2=0.43，则B=E2b=0.43x220=95（mm。
对于第一跨中，选用B=160mm则底梁组合截面面积为
A=1024+160X6=1984（mrh
跨中组合截面形心到槽钢中心线的距离为
e16064321（mm）
1984
跨中组合截面的惯性矩及截面模量为
I底中=1010000+1024<212+160X6x222=1926224（mrf）
1926224/3、
Wmin31577（mm）
61
对于支座段选用B=95mm则组合截面面积为
A=1024+95X6=1594（m^
支座组合截面形心到槽钢中心线的距离为
95643、
e15（mm）
1594
支座组合截面的惯性矩及截面模量为
I底支=1010000+1024X152+95X6x282=1687280（mri）
…1687280c—/3、
Wmin30678（mm）
55
3、底梁的强度验算。
根据计算结果，支座B处弯矩最大，而有效截面模量最小，因此
只需验算支座B处截面的抗弯强度，即
M底支
Wmin
0.731056
30678
2
23.80（N/mm）
2
160N/mm
因此，底梁选用［8槽钢满足要求。
4、底梁的挠度验算。
受均布荷载的等跨连续梁，最大挠度发生在边跨，则边跨挠度为
_5ql3M底支I
T384EI^16EI底
56.04
1.1103
5
3842.06101926224
0.73101.1103
“000137v7
1
250
0.004
因此，底梁选用［8槽钢满足强度及刚度要求。
顶梁所受荷载较底梁更小，选用［8槽钢满足要求。
五、主梁设计
1、设计资料。
1）主梁跨度：
净跨（孔口宽度）L°=3.0m,计算跨度L=3.3m,荷
载跨度L1=3.0m;
523刚度验帰；受青构件，最大挠度Sil熄跨度Z比，不痕趙过下列St值,⑴満扎戌工件闸门和囁故闸门的主集t750
（2）irX硕式IfV闸flffi林故闸门的卜栄1/600
（3）检修闸门事拦污（■的1欣
1J500
1/250
2、主梁设计。
1）截面选择。
①弯矩与剪力。
19.213.0
3.3
30
Mmax
2
2
25.93（kN?
m）
Vmax22
19.21
3.028.82（kN）
2）
单根主梁荷载:
图3平面钢闸门的主梁位置和计算简图
19.82.82
219.21kN/m；
2
1H2p2Hq2—
22
3）
横向隔板间距:
1.10m;
4）
主梁容许挠度［
u]=L/600
②需要的截面模量。
已知Q235钢的容许应力［。
］=160N/mm，考
虑钢闸门自重引起的附加应力作用，取容许应力为「］=0.8X
160=128N/mm则需要的截面模量为
max
3
203（cm）
25.93105
2~
12810
③腹板高度选择。
按刚度要求的最小梁高为
hmin
0.960，23e
L
/L
0.960.23
1281023.3102
2.06107（1/600）
27.16（cm）
经济梁高
hec3.1W2/53.11802/524.7（cm）
梁高不得小于hmin,因此取腹板高度ho=35cm
4腹板厚度选择。
按经验公式计算：
tw.h/11,35/110.54cm,
选用tw=0.6cm（符合钢板规格及最小尺寸要求）。
5翼缘截面选择。
每个翼缘需要截面为
AW塾竺352.3（卅）
h06356
翼缘选用11=0.6cm（符合钢板规格）。
需要b二A/t1=2.3/0.6=3.83cm,由于b选取
围必须在（h/5~h/2.5）之间。
因此取b=h/5=35/5=7cm。
面板兼做主梁上翼缘的有效宽度取为
Bb60t板7600.643（cm）
上翼缘面积为
A=7X0.6+43X0.6=30（cni）
6弯应力强度验算。
yi
Ay
~A
557.5
55.2
10.1（cm）
截面惯性矩
th。
3
~V2~
Ay2
0.6353
__12
7313.79457.5（cm4）
表3主梁跨中截面的几何特性计算
部位
截面尺寸（cmxcm）
截面面积A
（cm）
各形心离面板
表面距离距离
y'（cm）
Ay'
（cm）
各形心离中和轴距离
y=y，-y1（cm）
Ay2
（cm）
面板部分
43X0.6
25.8
0.3
7.74
-9.8
2477.8
上翼缘板
7X0.6
4.2
0.9
3.78
-9.2
355.5
腹板
35X0.6
21
18.7
392.7
8.6
1553.2
下翼缘板
7X0.6
4.2
36.5
153.3
26.4
2927.2
合计
55.2
557.5
7313.7
截面模量:
上翼缘顶边Wmin丄^94575936（cm3）
y110.1
下翼缘顶边Wmin丄9457.5354（cm3）
y226.7
Mmax25.93105
WT354103
弯应力
7.32（N/mm2）0.816012&N/mm2）
满足要求。
7挠度验算。
主梁跨中挠度计算为
_5ql3MI
l384El16EI
519.21
3.3103
54
3842.06109457.510
25.931063.3103
54
162.06109457.510
=0.000186v0.00167
l600
满足要求。
2）翼缘焊缝计算。
翼缘焊缝厚度（焊脚尺寸）hf按受力最大的截面计算。
最大剪应力Vma>=28.82kN,截面惯性矩l=9457.5cm4。
上翼缘对中和轴的面积矩
3
S=25.8x9.8+4.2X9.2=291.5（cm）
下翼缘对中和轴的面积矩
Si=4.2X26.4=110.9（cm3）
VSi28.82291.5
则需要的hf-0.06（cm）
1.4If1.49457.511.3
角焊缝最小厚度hf1511.563.7（mm）
因此，主梁的焊缝均采用hf=6mm
3）腹板的加劲肋验算。
因为理竺5880，故无需设横向加劲
t0.6
肋。
4）面板参与主梁整体弯曲时的强度验算。
通过上述面板厚度计算，H区所需厚度较大，因此该区长边中点应力最大，所以对H区进行折算应力验算。
b=1100mma=1200mm
F2=0.018N/mm。
由于b/a=1100/1200=0.92v1.5，则
面板H区长边中点的局部弯曲应力为
my
kpa2
2
0.2830.0181200
t2
2
203.04（N/mm）
mx
my
2
0.3203.0460.91（N/mm）
主梁在H区中点的弯矩及弯应力为
19.213.03.33.0
M-
224
25.93（kN?
m）
M
0x（1.510.5）w
（1.50.3680.5）25.931（30.14（N/mm2）
93610
其中，E1查规附表G4,E1=0.368
则面板H区中点的折算应力为
zh
2
my
（mx
0x）2
my（mx
0x）
■203.042（60.910.14）2203.04（60.910.14）
2
180.45N/mm1.1
2
1.11.5160264N/mm
因此，选用面板厚度选用6mm满足强度要求。
六、横隔板设计
1、荷载和力计算
横隔板主要承受顶梁、底梁传来的集中荷载及面板传来的分布荷载，以三角形分布的水压力来替代，横隔板作为支撑在主梁上的双悬臂梁，则横隔板在上悬臂的最大负弯矩为
M331.1旦3.68（kN?
m）
23
1■
主梁
*横冋隔板
二3
q=7.90kN/m
横隔板
2、横隔板截面选择及强度验算
腹板选用与主梁腹板同高，采用
350mrX6mm上翼缘利用面板，下翼缘采
用70mrX6mm的扁钢。
上翼缘有效计算宽
108
350
283
度按B=E2b确定，其中b=1100m,0/b=2
X1270/1100=2.31，查表规附表G4,E
2=0.75，则B=0.75X1100=825mm
截面形心到腹板中心线的距离为
70
8256178706178
^Vmin
10454104
289
361730（mm*3）
验算弯应力为
M
3.681010.17（N/mm2）0.816012&N/mm2）
Wmin
361730
横隔板翼缘焊缝采用最小焊缝厚度hf=6mm
七、边梁设计
边梁的截面形式一般分为单腹式和双腹式，单腹式适用于滑道式
支承的闸门，双腹式适用于滚轮式及吊轴式支承的闸门，本次设计闸
门采用滑道式支承，因此采用单腹式边梁。
边梁的截面尺寸按构造要求确定，即截面高度与主梁高度一致，
本设计取ho=35Omm闸门两侧分别设两个胶木滑块，为了便于安装胶
木滑块，下翼缘宽度不小于300mm本设计取翼缘宽300mm
边梁主要用来支承主梁和边跨的顶梁、底梁等荷载，受力情况复杂，在设计时容许应力值降低20%乍为安全储备。
1、荷载和力计算
1）水平荷载。
主要是受主梁传来的水平荷载，还有顶梁、底梁的水平荷载。
本次设计为简化起见，假定这些荷载都由主梁传来，则每个主梁作用于边梁的荷载已由上述主梁计算为R=28.82k2
2）竖向荷载。
主要有闸门自重、滑道摩阻力、止水阻力、启吊力等。
上滑块所受压力
Ri
28.821.2
（1.20.4）
21.62（kN）
300
==
上主梁作用力
004
28.82kN
下主梁作用力
*
28.82kN
o_uo^1
-
剪力
图
图
AJi
.1—
下滑块所受压力
R228.82221.6236.02（kN）
最大弯矩
Mmax21.620.48.65（kN?
m）
最大剪力
VmaxR21.62（kN）
最大轴向力为作用在一个边梁上的启吊力，启吊力根据后面计算
为44.5kN。
则在最大弯矩作用的截面上的轴向力为
N=44.5-Rif=44.5-21.62X0.12=41.91（kN）。
2、边梁的强度验算
截面积
A=350X6+2X300X6=5700（mri）
面积矩
Snax=6X300X178+6X175X87.5=93853（mri）
截面惯性矩
1=1/12X6X3503+2X300X6X1782=135499900（mri）
截面模量
135499900748618（mm3）
181
截面边缘最大应力验算
max
3
NMmax41.91103
AW5700
865106
18.91（N/mm2）0.8128（N/mm2）
748618
腹板最大剪力验算
VmaxSmax21.6210’
It
1354999006
9385322
2.5（N/mm2）0.876（N/mm2）
腹板与下翼缘连接处折算应力验算
仏i41911038-65106逻18.52（N/mm2）0.8128（N/mr^）
Wy5700748618181
g21・6210330061788.52（N/mm2）
It
1354999006
2h
3.2.2532.58.52（N/mm）0.8128（N/mm）
验算均满足强度要求。
八、行走支承设计
胶木滑块计算：
由上述边梁计算图可知，下滑块受力最大，其值
R2=36.02kN。
根据《规》表7.0.8-1，胶木滑块长度取为250mm则
滑块单位长度的承压力为
3
36.0210
q144（N/mm）
250
根据《规》表7.0.8-2，查得轨顶弧面半径R=100mm轨头设计
宽度为b=25mm
胶木滑道与轨顶弧面的接触应力验算
max
104R
104f
\100
2
125（N/mm）
2
500（N/mm）
选定胶木宽100mm长250mm
九、胶木滑块轨道设计
1、确定轨道底板宽度。
轨道底板宽度按砼承压强度决定。
C20
砼容许承压应力查《规》表425得，[（T]=7N/mm
'=1"ri-
图4胶木滑块支承轨道截面图
则所需要的轨道底板宽度为
144
7
21（mm）
取Bh=100mm因此，轨道底面压应力为
144
100
2
1.44（N/mm）
2、确定轨道底板厚度。
轨道底板厚度3按其弯曲强度确定。
轨
道底板的最大弯应力为
式中c为轨道底板的悬臂长，c=37.5mm对于Q235钢，查《规》
表422得，[（T]=100N/mm。
因此，所需轨道底板厚度为
3hC2
3伽乳527.8mm）
取轨道底板厚度为10mm
十、闸门启闭力和吊座计算
1、启闭力计算
T启1.1G1.2（TzdTzJPx
其中闸门自重
G二KKcKgH1.43B0.88X9.8
式中，Kz=0.81,Kc=1.0,Kg=0.156（见水工钢结构附录10）
G=0.81X1.0X0.156X3.01.43X3.00.88X9.8=15.7KN滑道摩阻力
TzdfP0.170.59.82.823.019.59（KN）
止水摩阻力
Tzs2fbHP
橡皮止水与钢板间摩擦系数
f=0.65
橡皮止水受压宽度取为
b=0.045m
侧止水受水压长度
H=2.8m
侧止水平均压强
2
P=9.8X2.8/2=13.72kN/m
因此
Tzs20.650.0452.813.722.25（kN）
下吸力Px底止水采用1110-16型，其规格为宽16mm长110mm
底止水沿门跨长3.3m。
根据《钢闸门规》附录D:
启门式下下吸强度Ps按20kN/m计算，则下吸力为
Px203.30.0161.06（kN）
故闸门启门力为
T启=1.1X15.7+1.2X（19.59+2.25）+1.06=44.54（kN）
2、闭门力计算
T闭1.2TzdTzs0.9G1.219.592.250.915.712.08（kN）
3、吊轴和吊耳验算
1
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