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一体化泵闸方案计算书VIP免费

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泵闸系统方案计算书1、设计说明本计算书为一体化泵闸研究项目编写,对闸门进行了总体布置、结构计算、刚度计算、零部件选型计算、启闭力计算、启闭机选型等。1.1闸门基本资料(1)孔口尺寸(宽x高):5500x4800mm(2)底槛高程:(3)启闭机平台高程:(4)设计水头:7.08m(5)材料:钢结构:Q235B焊条:止水橡皮:混凝土强度等级:(6)启闭方式:直升式启闭机(7)规范:«水利水电工程钢闸门设计规范SL74-2019»2、闸门整体结构形式及布置(1)总体尺寸闸门采用普通露顶式液压上翻钢闸门,门体总尺寸(bxh)5.5mx4.8m。闸门的设计水头为7.08m,面板侧按100年一遇最高水位,高程68.18m,另一侧水位按水泵开机最低水位,高程61.1m。(2)静水总压力其中,总水压力:ᵄ=12ᵯ[(2ᵃᵆ−ℎ)ℎ−ᵃᵆ2]ᵃᵆᵆ=12×10[(2×10.28−4.8)4.8−3.22]5.5=1798.72KNP力作用点位置:ᵃᵅ=3ᵃᵆᵃᵆ2−ᵃᵆ3−6ᵃᵆ2ℎ+6ᵃᵆℎ2−2ℎ33ᵃᵆ2−6ᵃᵆℎ+3ℎ2=8.56ᵅᵯ----水的容重,一般对淡水取10KN/ᵅ3;ᵃᵆ----上游水头,m;ᵃᵆ----下游水头,m;ᵃᵆᵆ----两侧止水间距,m(3)主梁形式主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小决定,本闸门属于中等跨度,为了方便制造和维护,采用实腹式组合梁。(4)主梁的布置根据闸门的跨高比,以及一体化泵闸要求,决定采用六根主梁。。(5)梁格的布置和形式梁格采用复式布置和等高连接,由于水头较高且闸门需要为泵开孔,所以全部采用等高主梁。3、面板设计根据«水利水电工程钢闸门设计规范»(SL74-2019),关于面板的计算,先估算面板厚度,在主梁截面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁弯曲的折算应力。(1)面板厚度估算图4四边固定支承面板对于四边固定支撑的面板,在均布载荷作用下最大弯矩出现在面板支承长边的中点A处。但是当该点的应力达到所用钢材的屈服点ᵅᵆ时,面板仍能能继续承受载荷,试验表明,当载荷增加到设计载荷(A点屈服时)的(3.5-4.5)倍时,面板跨中部分才进入弹塑性阶段。因此,在强度计算中,容许面板在高峰应力(点A)附近的局部小范围进入弹塑性阶段工作,故可将面板的容许应力[ᵰ]乘以大于1的弹塑性调整系数ᵳ予以提高。假定梁格布置尺寸如图3所示。面板的厚度计算公式为ᵯ=ᵄ√ᵃᵆᵅᵯ[ᵰ]式中,ᵯ---初选面板厚度,mm;ᵅᵆ---弹性薄板支承长边中点(A点)的弯应力系数(由SL74-2019查得);p---面板计算区格中心的水压力强度ᵅ=ᵯᵅℎ=0.0098ℎᵄᵅᵅ2⁄(MPa);h---区格中心的水深,(m);ᵯ---弹塑性调整系数,ᵄ/ᵄ>3时,取1.4;ᵄ/ᵄ≤3时,取1.5;a、b---面板计算区格的短边和长边长度,mm,从面板与主(次)的连接焊缝算起;[ᵰ]---钢材的抗弯容许应力,(由SL74-2019查得)。现列表计算,表1面板厚度计算表区格a(mm)b(mm)b/aᵅᵆp(N/ᵅᵅ2)ᵯᵯ(mm)Ⅱ8509501..10.3490.06861.58.5Ⅱ8509501.10.3490.07651.58.5Ⅲ8509501.10.3490.08481.59.4Ⅳ8509501.10.3490.0931.59.9Ⅴ3509502.70.7300.0991.514.5注1.面板边长a、b都从面板与梁格的连接焊缝算起;2.区格Ⅰ、Ⅴ中系数ᵅᵆ由三边固定一边简支板查得;3.面板中心水压强度p只与水深有关,与梁间距无关,计算时忽略面板厚度。根据表1的计算,考虑到面板的工作环境,需要增加2mm的腐蚀裕度,所以拟选定面板厚度ᵯ=16mm。5、主梁设计(1)设计资料1)主梁跨度:净跨5.5m,计算跨度5.74m,载荷跨度5.5m;2)主梁载荷:ᵅ=300ᵃᵄ/ᵅ;3)横向隔板间距:0.9m;4)主梁容许挠度[ᵱ]=ᵃ/750(2)主梁设计主梁设计包括:截面选择;翼缘焊缝;腹板加强肋和局部稳定验算;面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。1)截面选择①弯矩与剪力。弯矩与剪力计算如下:ᵄᵅᵄᵆ=ᵅᵅ2ᵅ2−ᵅᵅ2ᵅ4=1234(ᵃᵄ∙ᵅ)ᵄᵅᵄᵆ=ᵅᵅ2=825(ᵃᵄ)②需要的截面模量。已知Q235钢的容许应力[ᵰ]=160ᵄ/ᵅᵅ2,考虑钢闸门自重引起的附加应力作用,取容许应力为[ᵰ]=0.9×160=144ᵄ/ᵅᵅ2,则需要的截面模量为ᵄ=ᵄᵅᵄᵆ[ᵰ]=1234×100144×0.1=8569(ᵅᵅ3)③腹板高度选择。按钢度要求的最小梁高为ℎᵅᵅᵅ=0.96×0.23[ᵰ]ᵃᵃ[ᵱᵃ⁄]=113(ᵅᵅ)经济梁高ℎᵅᵅ=3.1ᵄ25⁄=3.1×157...

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