弧形钢闸门计算实例
弧形钢闸门计算实例
一、基本资料和结构布置
1．基本参数
孔口形式：露顶式；
孔口宽度：12.0m；
底槛高程：323.865m；
检修平台高程：337.0m；
正常高水位（设计水位）：335.0m；
设计水头：11.135m；
闸门高度：11.5m；
孔口数量：3孔；
操作条件：动水启闭；
吊点间距：11.2m；
启闭机：后拉式固定卷扬机。
2．基本结构布置
闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置见图3-31。孤门半径R=15.0m，支铰高度H2=5m。垂直向设置五道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为1.9m，边梁距闸墩边线为0.3m；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了11根水平次梁，其中上主梁以上布置4根，两主梁之间布置7根。支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”形
橡皮水封，底水封为“刀”形橡皮水封。在闸门底主梁靠近边梁的位置设置两个吊耳，与启闭机吊具通过吊轴相连接。采用2×500KN 固定式卷扬机操作。
本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。门叶结构材料采用Q235，支铰材料为铸钢ZG310-570。材料容许应力（应力调整系数0.95）：
Q235第1组：[б]=150MPa ，[τ]=90 MPa ； 第2组：[б]=140MPa ，[τ]=85 MPa ； ZG310-570：[б]=150MPa ，[τ]=105 MPa 。 3．荷载计算
闸门在关闭位置的静水压力，由水平压力和垂直水压力组成，如图1所示：
水平水压力：
()kN B H P s s 3.74390.12135
.11102
12
12
2
=???=
=
γ
垂直水压力：
()()???
?
??
??????-----=
212
2122
21sin sin 2sin 2sin 180/21
φφφφφφπφγB R V s
式中：
()
471
.19,3333333.015
5
sin 142
24,409.015
5135
.11sin 22
2111====
==-=
=φφφφ所以所以R
H 。R H
()()()041
.03355
.2sin 21sin 690
.0613
.43sin sin 0815
.0671
.4sin
sin 629
.0942
.38sin 2sin 761
.0180/613.432121221==??
?
???-====-====+=
φφφφφφπφφφφ
故
(
)()kN V 7.649041
.0690.020815.0629.0761.01215102
12
2
2=??---????=
总水压力：
()kN V P P s s 6.74677
.6493.74392
22
2
=+=
+=
总水压力作用方向：
08734
.03
.74397
.6490===
s
s
P V tg φ
所以
991
.40=φ
4．面板弧长
闸门门叶垂直高度为11.5m ，支铰中心水平线以上弧形面板包角
1
'φ
为
()[]
679
.2515/55.11sin
1
1
'=
-=-φ
总水压力作用线上、下的弧长L 上、L 下分别为：
(
)()()m r L 028.8991.4679.250.1501745.001745.00
'
1
'
=+??=+=φ
φ
上
(
)()()m r L 79.3991.4471.190.1501745
.001745.00
'
2
'
=-??=-=φ
φ
下
面板总弧长为L 总为
L 总=L 上+L 下=8.028+3.79=11.818(m) 5．主框架位置
根据等荷载原则，闸门上、下主梁与支臂组成的主框架平面布置应与总水压力作用线对称，使两框架受力均匀。两主梁之间的弧长为6.0m ，上、下主框架之间的夹角为2θ，即
()
918
.2215
6
296.571802=?=?=R l
πθ
所以 θ=11.459°
上、下框架与水平线的夹角（负号表示位于水平线的上方）为
45
.16459.11991.4468.6459.11991.400=+-+=-=-=-=θ?φθφφ下上
二、结构计算 （一）面板
面板厚度按下列公式选，并按表1计算。 []
σαδ
q
k a
y =
表1 面板厚度计算表
注主梁前翼缘宽度取100mm，次梁前翼缘宽度取70mm
根据上有的计算结果，面板厚度选定为δ=10mm
（二）水平次梁
1．荷载及内力
水平次梁荷载按“近次取相邻间距和之半法”计算单位宽度荷载，见表2。
表2 水平次梁荷载计算表
全部次梁及顶、底次梁采用同一截面，按其中最大荷载的一根次梁（次梁11）进行计算。水平次梁按受均布荷载的六跨连续梁计算，其计算简图见图2。
水平次梁参数为：q=63.4kN/m ， l =1.9m 。 最大支座弯钜：
()m kN ql
M
B
?=??==3.249
.14.63106.0106.02
2
最大跨中弯距：
()m kN ql
M ?=??==9.179
.14.63078.0078.02
2
1
最大剪力：
()kN
ql Q BZ 0.739.14.63606.0606.0=??==
2．次梁支座处截面特性
次梁选用[20a ，参数如下：A 0=28.83cm 2；d=0.7cm ；I0=1780.4cm 3，b=7.3cm ，t=1.1cm 。
面板参数与次梁作用的有效宽度B=b 2ζ：
()()()
17
.165
190
4.04.06565652
12
1021
=?=
==+?=+=b
l b l mm b b b
根据b l 0查得2ζ=0.34，则 B=0.34×65=22.2(cm)
次梁截面如图3所示，其截面特性为： A=1×22.2+28.83=51.03(cm 2) Ay=1×22.2×0.5+28.83×(10+1) =328.23(cm 2)
()
()()(
)
(
)(
)
()()()(
)
3
2
03
023
13
2
2
017655.043.61207.03.71.143.61207.02
121743
.6212.31632149243.62.31632.31634.178043.611083.285.043.612.2243.603
.5123.328cm
S cm
y I W cm
y I W cm I cm A
A y x x x y =--+?-?+-+??=
=-=
-=====+-+?+-??===
=
3.应力计算 弯曲应力：
()[]σσ<=?=
=
MPa W M
4.49492103.243
1max
1
()[]σσ<=?=
=
MPa W M
0.112217
103.243
2
max
2
剪应力：
()][0.587
.02.3163176100.730
max τδ
τ<=???=
=
MPa I S Q x
最大跨中挠度：
()
[]()[]
f
f mm l
f mm EI
ql
f <==
=??????
=?
=6.7250
82.010
2.31631006.21001900
4.63644.0100644.04
5
4
4
（三）中部垂直次梁（隔板）
中部隔板按两端悬臂简支梁计算，其计算简图见图4。
1．荷载及内力 荷载
()()
()m
l l l l m l m l m l m kN b p q m kN b p q m kN b p q 416.11,79.0,0.6,626.4/57.2119.135.111/26.1979.182.103/44.849.144.44321321332211=++=====?===?===?== 支座反力：
()()
kN
B kN
A 7.6009.60657.211416.112
19.6060
.679.0416.113157.211416.1121=-??=
=??
?
??-????=
剪力：
()
()()()
()
kN
Q B Q kN
Q kN Q A Q kN
Q b B B A A A 2.4395.1617.6005.16157.21126.19779.02
16.4113.1959.6063.19544.84626.421323121=-=-==+??=
=-=-==??=
弯距：
()()
m kN M
m kN M B
A
?=++??
??
=?=??=5.6426
.19757.21126.19757.211279.03
15.1612.301626.4313.195
跨中最大弯距位置x ：
2
22B A Q Q x
l x =-
2
.4396.4110.6=
-x
x 解得 x =2.9m
()()()
m kN M
m kN q x
x ?=?+?-
?==?+=1.4435.1399.2626.46
19.29.606/5.13957.211416
.119.2626.42
2．截面特性（跨中截面）
面板参与隔板作用的有效宽度m b b B 9.1,1==ζ
895
.19
.10.66.06,020=?=
=b
l b l
查表得：67
.0=ζ，则B=0.67×1.9=1.28(m)
又 ()cm B 600.16060=?=≤δ
根据以上计算结果选取面板有效宽度为60cm ，隔板截面尺寸见图5，截面特性如下：
()
()
()
()
()
()
()
3
2
03
23
14
2
32
2
03
2
41724
.7312
19.73120574250
4.1244272418545504272714272719
.731204.122112
12.1214.1225.49160504
.20228.1012128.101219.123202.624.1225.0604.2022014.1221601cm
S cm W cm
W cm
I cm y cm A cm
A x y =??+
??==-=
===??+??+??+??===
=?+?+?==?+?+?= 3．应力验算
弯曲应力：
()[]
()[]
σ
σσσ<=??=
<=??=MPa MPa 2.7710
5742101.4439.51108545101.4433
62361
剪应力
()[]τδ
τ<=???=
=
MPa I S Q x 9.421
4272714172
102.4390
max
（四）边梁
边梁受力情况与中部垂直隔板相同，计算省略。 （五）主框架 1．荷载
上、下主框架对称于总水压力作用线布置，上、下主框架之间的夹角为2θ=22.918°（θ=11.459°，见前面的计算），则每个框架上的静水荷载为
()
()kN
P Q Q 7.4190459.11cos 26.74671.1cos 21.1=???
=?
==θ
下上
式中的1.1 为动载系数。 主梁上的均布荷载为 ()m kN L
Q q l
/2.3490
.127.4190===下
下框架还承受启闭机的启门拉力，由于拉力相对比较小，在此先忽略不计。
2．框架内力
（1）主梁断面初选。面板参与主梁作用的有效宽度（下主梁）
为
()()()8
.667
760
6.06765692
1210
211=?=
=+?=
+==b l cm
b b b b
B ζ
查表得958
.01
=ζ，所以B=0.958×67=64cm 。又所以面板有效宽度
取B=64cm 。
主梁截面尺寸见图6，截面特性如下：
(
)
(
)
()
(
)()(
)
3
214
2
32
2
2
003
2
966557
12565719211530576571926571922.67568.12012
168.1202.55165.5664578
.2564.146264.146262.12456638.1208.1165.0648.256568.1201664356.18.1200.1106.1641cm
W cm W cm
I cm y cm A cm A l y =-=
===?+?+?+?+?===
=?+?+?+?==+++=?+?+?+?=
（2）支臂截面初选（见图7）。支臂截面特性：
()
()()
()()
()
3
4
3
3
4
3
3
2
5.913640
365460214636
.174353212
136546074
4.3380351214.328353746.1353cm
W cm I cm I cm A x hy hx h ==
=?+???==?-??=
=?+?+?=
（3）框架计算（图9） 1164
.01250
150006002200=--=
α
tg
所以 ()()
()()()
()
51
.3365460
4.145278
.74416571924.1452764.6cos 14430cos 1.22796001.16798.74416001.1679212000
1.16791164.014430144305701500064
.6'00'
=?
=
=
==
==+==+?-==?==-==h
s
l I h b
I K mm h h mm
c mm
b mm
a mm h
αα
支臂扭角（图10） ()()
3253.164
.6459
.11sin sin
sin sin
1
1
=?==--tg tg αθφ
（4）框架内力。图11所示为主框架在水压力作用下的荷载示意图和弯矩图。
根据前面计算，跨中均布荷载q=349.2kN/m 。 内力计算如下：
()
()[]()()
()
()
()
()()
()
()
()
m kN M
M qb M
m kN M
M M m kN h H Va M
m kN qc M m kN qc M kN
h
a H
h
h V N kN
K h qc
h
qac k h K a b qb H kN
qL V h
c
l c
h
b
h
c
?=-??=
++=
?-=--=+=?-=?-?=-=?-=??-
=-
=?-=??-
=-==?
+?
=+==+??
??-
??+
?++???+?
??=+-
++++==??=
=
8.12996.11174418
.72.3498
18
6.11179.906
7.2107.21043.144.2586791.12.20959.9062791
.22.3492
12
9.9062791.22.3492120.21115274
.146791.14.2585274
.1443.142.20954.2583
51.322791.243
.1422.349343
.142791
.26791.12.34951
.323351.326791.124418.743
.1444418.72.34932233243222.2095122.3492
12
12
2
'
2
2
2
2
'
'
'
2
02
00'
3．框架应力计算 （1）主横梁：
1）跨中截面应力。跨中截面正应力按下式计算： W
M A
N l 0±
=
σ
前翼缘（受压）：
()[]σσ<=??+
??=
MPa 8.12210
11530108.129910
8.256104.2583
62
31
后翼缘（受拉）：
()[]σσ<-=??-
??=
MPa 4.12410
9665108.129910
8.256104.2583
6
2
32
2）支座截面特性。面板参与主梁作用的有效宽度b
B 2ζ=，
()()cm
b b
b 6765692
121
21
=+?=
+=
则 55
.567
220
7602.00
+?=
b
l
查表得781
.02
=ζ，则
()cm B 5267781.0≈?=
主梁支座截面尺寸如图11所示，截面特性： A=1×52+1.6×10+1.6×120.8+1.6×35 =52+16+193.28+56 =317.28(cm 2)
Ay=52×0.5+16×1.8+193.28×63+56×124.2 =19186.64(cm 3)
()cm
y 5.6028
.31764.191860==
I 0=52×60.02+16×58.72+1.6×120.8×2.52+56×63.72 +(1/12) ×1.6×120.82 =705808(cm 4)
(
)
()
(
)
3
2
03
23
167329.626.12
17.6356109435
.60125705808116665.60705808cm
S cm W cm
W =??+
?==-=
==
3)支座截面应力。正应力： W
M A N ±=σ
前翼缘（受拉）：
()[]σσ<-=??-
??=
MPa 7.8710
11666106.111710
28.317104.2583
62
31
后翼缘（受压）：
()[]σσ<=??+
??=
MPa 3.11010
10943106.111710
28.31710
4.2583
62
32
剪应力：
()()[]
ττδτ<=?????=
=??=
=
=MPa kN
qb Q I QS 5.7710
6.170580810
6732103.12993.12994418.72.3492
1215
3
3
折算应力（靠后翼缘腹板高度边缘处）：
()
()()()
[]()
MPa MPa MPa MPa zh
1651501.11.10.1290
.4137.1070.41106.170580810
7.5656103.12997.10710
70580810
9.62106.111710
28.317104.2582
2
5
3
3
4
6
2
3=?==?+=
=??????==????+
??=σσ
τσ
故 []σ
σ 4）主梁局部稳定性计算。支座处： 80 5.756 .112080 <== δ h 所以，主梁支座处可以不配置横向加劲肋板。但为了支臂传力均匀，一般均按构造要求设置有横向肋板。 跨中： 160 808 .1200.18.1200 << == δ δ h h 所以，跨中截面应设置横向加劲肋板，但由于该处剪力较小，考虑中部隔板作为横向加劲肋板，间距190cm<2h 0，不必另外设加劲肋板。 （2）支臂： 1）弯距作用平面内的稳定验算： A N p φσ= 偏心率： 359 .05 .91364.3280 .2111107.2103 =? ?= =W A N M ε 长细比： () () 94 .5336 .3329 .13843.136.334 .32836546029.138464.6cos 1251500' ' =?= == = =-= =λμλcm A I r cm h r h x 根据ε、λ，查表得66 .0=p φ，则 ()[]σ σ <=???= MPa 4.9710 4.32866.010 0.21112 3 2）弯矩作用平面外的稳定计算： A N 1φσ = 359 .05 .91364.3280 .2111107.2103 ' =? ?= = M A N M ε 其中近似地取M ′=M 。 长细比： y y y r l =λ 其中cm l y 400=。 () 5 .4908 .840008.84 .32821463== == = y y y cm A I r λ 根据ε、λ，查表得706 .0=p φ，则 ()[]σσ <=???= MPa 1.9110 4.328706.010 0.21112 3 （3）支臂与主横梁连接计算（图12） 1）螺栓的最大拉力： ) (223 22 2 11max n h r r r r m M r N +???+++= 其中r 1= 1.55m ；M h =210.7kN ·m ；m=2；螺栓每排数量为8；间距为0.2m ，所以r 2=1.35m ，r 3=1.15m ，r 4=0.95m ，r 5=0.75m ，r 6=0.55m ，r 7=0.35m ，r 8=0.15m ，代入上式，得： ( ) ()kN N 0.2215 .035 .055 .075 .095 .015 .135 .155 .127 .21055.12 2 2 2 2 2 2 2 max =+++++++??= 又螺栓选用M36，A=7.88cm 2，则 ()[]l l l l MPa σσ <=??= 0.2810 88.7100.222 3 2）抗剪板焊缝： ()[]ττ<=????= = MPa L H H f f 3.5110 302.14.110 4.2584.12 3 ' 其中焊缝高度H f =1.2cm ，焊缝长度L f =30cm 。 （六）面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力 验算下主梁下部面板区格（区格14），其中b/a=3.65>1.5，只需按下式验算长边中点的折算应力： ()()[]σ σσσσσσσ a x mx my x mx my zh 1.102 02 ≤---+= 其中 () () MPa MPa pa k my mx y my 5.431.1453.01.14510 520 1073.05.02 2 2 2 =?===??= =μσσδσ 其中μ为泊松比，μ=0.3。 () () MPa m kN M x b q x b qb M W M A H x x x x 0.10910 11530100.114110 8.256104.2580.11416 .111795.0244.795.0244.744.72 2.34922223 62 3022 01 00=??+ ??= ?=-??? ???????? ??--??? ??-??= -??? ???????? ??--??? ??-=+= σσ ()() ()()() MPa x mx my x mx my zh 7.1860.1095.431.1450.1095.431.1452 2 02 02 =-?--+= ---+= σσσσσσσ 又 []()MPa a 2311504.11.11.1=??=σ 所以 []σσa zh 1.1< 三、启闭力的计算 闸门采用后拉式起吊形式，启闭机采用固定卷扬式启闭机。 总水压力为P=7467.6kN ，轴套采用ZQA19-4，阻力系数为0.3，阻力臂r 0=0.155m ，弯矩为 ()m kN pr f M zd ?=??==2.347155.06.74673.001 侧止水采用L 形弧形闸门橡皮止水，其摩擦系数为0.5，弯矩为 ()m kN r P f M zs zs ?=???? ? ?? ????==0.57203.1522135.1106.0416.11105.012 门叶重量及阻力臂参数如下： 面板G 1=11000kg ，力臂L 1=15.0m ； 主梁、水平次梁及隔板等G 2=24000kg ，力臂L 2=14.4m ； 支臂G 3=25000kg ，力臂L 3=8.2m 。 1．闸门闭门力的计算 ()()()() m kN L G n M M n M i i G zs zd T ?-=?+?+??-+?=-+=∑∑36.53372.82504.14240151109.00.5722.3472.1max 所以，闸门可以靠自重关闭。 2．闸门启闭力的计算 总的阻力矩为 )()() () () kN R M Q m kN L G n M M n M i i G zs zd T 7805 .11897589752.82504.14240151101.10.5722.3472.12 max max max == = ?=?+?+??++?=++=∑∑∑ 式中：R 2为启闭力轴线到支铰转动中心的垂直距离，R 2=11.5m 。 启闭机容量选择为2×500kN 。 四、闸门支铰的计算 闸门支铰采用圆柱铰，轴径为φ310mm ，铰链和铰座材料采用ZG31-570，轴采用Q275，轴套采用ZQA19-4。 支铰受力简图见图13，图中Q 为启门力的一半，Q=390kN ，与垂直线夹角为20°；G 为闸门重量的一半，G=300kN ；P 为总水压力的一半，P=3733.8kN ，与水平线夹角 991 .40 =φ 。 1．荷载计算 ()() () ()() kN Q G Q R 14920 sin 390300 20cos 390 20 sin 20 cos 2 2 2 2 =+-?=+-= 与水平线夹角： 浅谈平面、弧形钢闸门的制作工艺及流程 钢闸门的类型较多，可以按其工作性质、设置部位或形式进行分类。按工作性质可分为事故闸门、检修闸门、工作闸门和施工导流闸门；按设置部位可分为露顶式闸门和潜孔式闸门；按结构形式可分 为平面钢闸门和弧形钢闸门。当今的钢闸门大多数采用钢结构焊接组装成形，钢闸门制造的重点和难点在于对其制造工艺和焊接工艺的控制。 一、平面钢闸门 1平面钢闸门制造工艺流程 材料复检、入库一钢板、型钢校正一绘制下料图—按图下料一检查、记录一主梁拼焊、次梁拼焊、边梁拼焊、闸门面板拼焊一门叶拼装一门叶测量记录一门叶整体焊接一焊缝无损检测、单节闸门整体组焊测量记录一闸门翻身、整体组装一门叶面板放线、切割一水封座板加工―水封零部件组装―防腐—?出厂验收。 2 平面钢闸门制造工艺 2.1零件和单个构件制造 2.1.1钢板和型钢在下料前应进行整平、调直、拼接处理 a. 钢板通过平板机整平； b. 型钢用液压校形机调直； c. 钢板及型钢的拼接； 2.1.2钢板、型钢的放线、切割、坡口的加工 a. 用等离子切割机、数控切割机、全自动切割机、半自动切割机、剪板 机及手把切割机对钢板进行切割； b. 用型钢切割机和手把切割机对型钢进行切割； c. 坡口加工一般宜采用自动切割机或刨床； d. 钢板和型钢下料后应对其进行机械和火焰校形处理； 2.1.3 工字组合梁的制造（包括闸门主梁、边梁、翼缘小梁及其它小梁） a. 对工字组合梁的翼缘板用液压机进行反变形（反变形的弯曲量时通过 反变形试验确定的）； b. 工字组合梁的组对； c. 工字组合梁的定位焊接； d. 工字组合梁的定位焊后检查并记录； e. 工字组合梁用埋弧自动焊进行焊接组合角焊缝； f. 工字组合梁的校形用液压机或火燃来完成； g. 工字组合梁的端头加工（预留闸门整体焊接收缩余量）一般通过动力 头切削完成； h. 工字组合梁的检查并记录； 2.2 闸门面板的拼接和放线 2.2.1 面板的拼接 a. 将整平的钢板放置在工作平台上进行组对，形成的坡口型式严格按焊 接工艺设计执行； b. 面板的焊接用埋弧自动焊机来完成，背缝用碳弧气刨清根，清根过程 钢结构工程量计算方法 (2015-03-30 14:07) 分享到： 0 钢结构是未来发展的方向，土建算量的不会钢结构算量的大有人在，但日后如果再不会，就要谈谈自己的工资是涨不上去了。钢结构一直以来是与土建分开的，后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中，都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼，如此以来接合也会慢慢的相近，有时候基本上融合在一起，我只能说我会做钢结构的算量，报价谈不上，因为我的经验不足。 钢结构是由钢板、角钢、槽钢、钢管和圆钢等热轧钢材或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构具有材料强度高、重量轻、安全可靠、制作简便等优点。在房屋建筑中，主要用于厂房、高层建筑和大跨度建筑。常见的钢结构构件有屋架、檩条梁、柱、支撑系统等。 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101 图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按 M2）。钢材钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。 识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是 03G102 上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。把握好看图不难的原则，其实很简单，比建筑的施工简单多了，因为他每个部分都有详图，哪里不明白了，就看此图有没有什么详图符号，有就找，其实我看明白的地方不是详图的地方，拿出来与原图一对就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了许多。一. 钢结构 1 钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2 钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。 钢结构设计计算公式及计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表1采用。钢铸件的强度设计值应按表2采用。连接的强度设计值应按表3~5采用。 江西省浯溪口水利枢纽工程金属结构制作安装及安装工程 溢流表孔弧形闸门安装方案 批准： 审核： 编写： 湖南水木工程有限公司 2016年9月14日 目录 1、编制依据 0 2、施工概况 0 3、施工需要协调的事项 (1) 4 、吊装方案的选择与计算 (1) 4.1 吊装前的准备工作 (1) 4.2 施工机械的选用 (1) 4.3 索具、吊耳选择 (2) 5、吊装方案 (4) 5.1吊装示意图 (4) 5.2 吊装步骤 (10) 溢流表孔弧形工作闸门安装方案 1、编制依据 1.1 《设备起重吊装工程便携手册》何焯编 1.2 《实用起重工手册》陈兆铭编 1.3 《起重吊装常用数据手册》杨文渊编 1.4 《重型设备吊装工程施工工艺与计算》杨文柱编 1.5 80t汽车式起重机性能参数、单向门机性能参数 1.6 弧门各个部件的重量、吊装高度及其设计尺寸参数 1.7 施工图纸； 1.8 本项目制作安装工程引用下列标准及规程规范（但不限于） 《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》GB/T14173—2008 《水工金属结构防腐蚀规范》SL105—2007 《水工金属结构焊接技术条件》SL36-1992 2、施工概况 根据现场实际情况，弧形工作闸门采用“80t汽车吊+单向门机+专用卷扬机系统”的方案进行安装。 弧形工作闸门主要采用低合金Q345B钢材制作，为便于运输及安装，门叶分六节制作，最大尺寸为：2660mm×11940mm×2002mm，最大重约：17.942t。 弧形工作闸门的主要大件 3、施工需要协调的事项 弧门安装前需要协调解决以下问题： 1、从金结厂到坝顶的道路畅通，坝顶公路贯通，坝顶公路桥可承载弧门构件（构件最大重量按18t计算）通过； 2、坝顶单向门机轨道全线铺设完毕； 3、检修门孔口尺寸不出现负偏差，闸墩间距（尤其是检修门门槽与弧门侧轨之间）不出现负偏差； 4、支铰平台及爬梯需形成。 4 、安装方案的选择与计算 4.1 吊装前的准备工作 闸门和支臂吊装前,必须完成以下工作： 1、弧形工作闸门单件（6节门叶，上、下支臂）的拼装、焊接及防腐完毕并检验合格；各对接焊缝无损检测合格； 2、施工人员必须熟习施工图及技术要求，施工措施等。 3、项目部向施工人员进行技术交底，做到施工人员心中有数,保证施工质量。 4、制定安全措施，防止发生人身、设备事故。 5、确定关键高程、坐标控制点，保证安装高程点、位置的正确性。 6、埋件安装完毕，门槽内杂物清理干净； 7、施工电源、电焊机、卷扬机等布置到位； 8、需要协调的事项全部完成。 4.2 施工机械的选用 钢闸门自重(G)计算公式 一、 露顶式平面闸门 当5m ≤H ≤8m 时 KN B H K K K G g c Z 8.988.043.1?= 式中 H 、B ----- 分别为孔口高度(m)及宽度(m); K z ----- 闸门行走支承系数;对滑动式支承K z = 0.81;对于滚 轮式支承K z = 1.0;对于台车式支承K z = 1.3; K c ----- 材料系数:闸门用普通碳素钢时取1.0;用低合金钢 时取0.8; K g ----- 孔口高度系数:当H<5m 时取0.156;当5m 三、 潜孔式平面滚轮闸门 KN H A KK K K G s 8.9073.079.093.0321?= 式中 A ----- 孔口面积，m 2 K 1----- 闸门工作性质系数：对于工作闸门与事故闸门取 1.0；对于检修门与导流门取0.9； K 2----- 孔口宽度比修正系数：当H/B ≥2时取0.93； H/B<1取1.1；其他情况取1.0； K 3----- 水头修正系数：当H s <60m 时取1.0；当H s ≥60m 时K 3 = 25.0)(A H s 其他符号意义同前 四、潜孔式平面滑动闸门 KN H A KK K K G s 8.9022.063.034.1321?= 式中 K 1----- 意义同前：对于工作闸门与事故闸门取1.1； 对于检修门取1.0； K 3----- 意义同前：当H s <70m 时取1.0；当H s ≥70m 时K 3 = 25.0)(A H s 其他符号意义同前 五、 潜孔式弧形闸门 KN H A K G s 8.9012.006.127.12?= 式中 K 2-----意义同前：当B/H ≥3时取1.2；其他情况取1.0； 其他符号意义同前 钢结构算量方法 钢结构是未来发展的方向，土建算量的不会钢结构算量的大有人在，但日后如果再不会，就要谈谈自己的工资是涨不上去了。钢结构一直以来是与土建分开的，后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中，都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼，如此以来接合也会慢慢的相近，有时候基本上融合在一起，我只能说我会做钢结构的算量，报价谈不上，因为我的经验不足。 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲 2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按M2）。钢材+钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。 识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是0 3G102上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。 例题3 钢框架结构分析及优化设计 1 例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计 例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下： 轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g） 场地：II类 设计地震分组：1组 地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2； 荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m； 分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3 例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图 水利水电工程弧形工作闸门制作工艺方案 发表时间：2018-05-14T14:16:26.610Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第3期作者：马艳荣[导读] 由于弧门结构比较复杂，在制作过程中每一道工序要严格按图纸工艺和标准规范执行，才能保证弧门的整体制作质量，才能保证弧门的使用安全。 河北省水利工程局河北石家庄 050011 摘要：弧形工作闸门顾名思义是挡水面为圆柱体的部分弧形面的闸门，常用于水工建筑物上作为工作闸门。主要优点是启门力小，可以封闭相当大面积的孔口。按照封水结构形式分为：表孔式弧门和深孔式弧门。表孔式弧门主要用于大型水库和电站的溢洪道、溢流坝、渠道的倒虹吸出口等地方，深孔式弧门主要用于输水洞、泄洪洞、渠道涵管出口、冲砂洞等地方。弧形闸门主要由门叶、支臂、支铰三部分组成，下面主要对这三部分的制作工艺进行介绍。关键词：弧形工作闸门；水利水电工程；制造工艺1.门叶制造工艺 1.1放样 首先用机械制图按图纸尺寸进行1：1放样，确定弧形的边、纵梁腹板下料图。为预防门叶焊后变形，根据弧门的规格参数有时采取把门叶的曲率半径适当加大的预防措施，曲率半径加大后，同时测量确定纵、边梁翼板、劲板的下料长度。 1.2单件下料、刨边 依据确定的尺寸，用数控切割机、剪板机下料，坡口边留刨边余量，刨边机刨边。面板按各节分块配料图进行下料，配料图是根据门叶布置，板材几何尺寸和卷板设备而定，面板各拼缝间隔大于500mm并与纵梁、主梁等间的相邻焊缝错150mm，面板总宽留修割余量。纵梁腹板采用数控切割机下料，主梁腹板、翼板宽度留刨边量，长度留焊接收缩余量。各零件下料、刨边后，质检按GB/T14173-2008《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》要求检测几何尺寸精度。 1.3构件小组装 组成门叶的主要构件有：主横梁、纵梁、边梁、面板。主横梁为工字梁结构。腹板刨边，严格控制平行，组装前翼板在油压机上压制反变形。在平整坚固的工作台上将腹板、翼板组装，然后利用埋弧焊，焊腹板、翼板的连接角焊缝。各部件组装、焊接、整形后，质检按GB/T14173-2008《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》要求进行检测，合格后进行门叶大组装。 1.4弧门门叶大组装 1.4.1弧台调整 门叶大组装在弧形工作台上进行。根据放大的门叶曲率半径计算弧台的调整参数。调整时用水准仪测量、控制各支承角钢位置尺寸，高程允许误差为±1mm。同时确定弧台的纵、横向中心线，并做好明确标记，质检合格后加支承固定。 1.4.2门叶大组装步骤 根据弧台支承角钢位置、间距及门叶结构尺寸，确定面板在弧台上的位置。首先在位于弧台中部的中节面板上放出面板位置线，上弧台后使此位置线与弧台横向中心线重合，然后依次铺各节面板。要求节与节面板对接处缝隙1mm，面板与支承角钢贴合，达到要求后，面板分节处加强、固接。 首先划出垂直在底缘的门叶中心线，然后以中心线为基准，按放线图放出各构件位置，放线尺寸加焊接收缩量。质检检测后，打样冲，并用红漆标识。 按线组装主梁、纵梁、边梁等各构件，找正并点固焊。 1.5门叶组装完成后，质检按GB/T14173-2008《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》要求进行检测，检测合格后，进行门叶整体焊接。 1.6门叶焊接 焊前对节与节之间连接处的工地焊缝进行明确标记。节与节之间连接处用连接板连接，每块腹板两侧在上、下两端分别焊连接板两块。检查门叶加固情况，合格后开始施焊。焊接顺序为：立缝→主梁上翼板与面板连接缝→各构件与面板的连接焊缝→ 其余焊缝。焊接时焊工对称布置由中心向四周扩展，最后封闭。对接焊缝必须焊透，焊接一面后，在反面焊前必须清根。在焊接过程中，注意监测变形，若发现异常，及时调整焊接顺序及焊接参数。 1.7.门叶焊后整形、齐边 单节门叶下弧台后，整形，分节处面板直线度小于2mm，以门叶垂直中心线为基准，放门宽切割线，半自动切割机切割，割后砂轮修磨，门宽尺寸偏差应符合图纸要求。配钻侧水封孔，配钻支臂与主梁连接孔。检测合格后待与支臂试总装。 2.支臂制造工艺 2.1构件制作 支臂腹板、翼板下料时，长度方向留焊接收缩及修割余量。为保证其组装后的几何尺寸精度，腹板刨边，并严格控制腹板坡口边平行，组装前翼板压制反变形。在平整的工作台上将腹板、翼板组装，利用吊线控制腹板、翼板的垂直及整体扭曲、弯曲。然后利用埋弧自动焊焊腹板、翼板的连接角焊缝。焊后超声波探伤，合格后装焊肋板。 2.2.组装上、下支臂及连接板、后端板 在工作台上按1：1放支臂轴线几何尺寸大样及后端板，连接板位置线。按大样、支臂扭角固定上、下支臂位置，保证上、下支臂夹角和开口值。扭角调整利用千斤顶，并利用水准仪控制上、下支臂轴线在同一水平，然后装焊连接杆，连接板、后端板。用动力铣头铣后端板与支铰的连接平面。检测合格后待与门叶、支铰试总装。 弧形钢闸门计算实例 一、基本资料和结构布置 1．基本参数 孔口形式：露顶式； 孔口宽度：12.0m； 底槛高程：323.865m； 检修平台高程：337.0m； 正常高水位（设计水位）：335.0m； 设计水头：11.135m； 闸门高度：11.5m； 孔口数量：3孔； 操作条件：动水启闭； 吊点间距：11.2m； 启闭机：后拉式固定卷扬机。 2．基本结构布置 闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置见图3-31。孤门半径R=15.0m，支铰高度H2=5m。垂直向设置五道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为1.9m，边梁距闸墩边线为0.3m；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了11根水平次梁，其中上主梁以上布置4根，两主梁之间布置7根。支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”形 橡皮水封，底水封为“刀”形橡皮水封。在闸门底主梁靠近边梁的位置设置两个吊耳，与启闭机吊具通过吊轴相连接。采用2×500KN 固定式卷扬机操作。 本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。门叶结构材料采用Q235，支铰材料为铸钢ZG310-570。材料容许应力（应力调整系数0.95）： Q235第1组：[б]=150MPa ，[τ]=90 MPa ； 第2组：[б]=140MPa ，[τ]=85 MPa ； ZG310-570：[б]=150MPa ，[τ]=105 MPa 。 3．荷载计算 闸门在关闭位置的静水压力，由水平压力和垂直水压力组成，如图1所示： 水平水压力： ()kN B H P s s 3.74390.12135 .11102 12 12 2 =???= = γ 垂直水压力： ()()??? ? ?? ??????-----= 212 2122 21sin sin 2sin 2sin 180/21 φφφφφφπφγB R V s 式中： () 471 .19,3333333.015 5 sin 142 24,409.015 5135 .11sin 22 2111==== ==-= =φφφφ所以所以R H 。R H 钢结构工程量计算、报价要点 第一部分图纸 一、图纸：根据图纸目录，清理核对图纸数量，检查是否有遗漏。 二、建筑施工图 1. 设计总说明 1.1 建筑面积、结构形式、柱距、跨度、结构布置情况；1.2 工程量计算的范围：关于结构、屋面、墙面、门窗等，清楚投标报价的范围； 1.3 材料的选用及规格型号、技术要求； 1.4 钢结构的油漆或涂装要求、防火等级。 2. 平面布置图、立面图、剖面图： 可统计门窗、室内外钢梯、屋面彩板、采光板、墙面彩板、屋顶通风器、雨棚、落水管、收边泛水件、天沟等的工程量。统计时，均应注明每种材料的材质、规格型号。 三、结构施工图 1. 结构设计总说明 1.1 材料：各部位(钢柱、梁、檩条、支撑等)构件对应的材质，如Q235、Q345，高强螺栓的强度等级要求等； 1.2 焊接质量要求：焊缝质量等级，无损探伤要求，如拼接焊缝质量等级应达到一级，要求100%探伤，二级焊缝20%探伤，涉及到无损检测费用的计算。 1.3 除锈要求：手工和动力工具除锈(St)、喷射或抛射除锈(Sa)。不同的除锈等级，除锈费用不同。 1.4 油漆(涂装)要求：油漆种类、涂刷遍数、漆膜厚度，防火等级，各部位的耐火极限。 2. 平面布置图、立面图、剖面图、节点详图： 2.1 可依次计算如下工程量： 2.1.1 预埋铁件：包括预埋定位板、预埋螺栓、螺母； 2.1.2 钢柱、抗风柱、钢梁、吊车梁； 2.1.3 屋面支撑、系杆、柱间支撑、雨棚骨架； 2.1.4 屋面檩条、墙面檩条、屋面及墙面檩条的隅撑、拉杆； 2.1.5计算过程中，注意计算吊车梁与柱的连接件、垫板，屋面及墙面檩托板，隅撑与钢柱、梁的连接板，斜拉杆的钢套管等的工程量，注意统计高强螺栓的数量。 2.2 图纸列有材料表的，可根据材料表所列零件编号依次核对表中零件尺寸、规格、数量是否准确，是否有少算、漏算、错算之处。 2.3 注意是否有设计变更和修改、补充说明、答疑等。 四、计算过程中应注意的事项 1. 关于工程量计算的格式 1.1 钢结构的重量单位为kg，面积的单位为m2，长度单位为m，计算结果均保留一位小数。 1.2 计算构件重量时，可对构件的零件进行从下到上、从左到右编号，并按此顺序进行计算。 1.3 计算式的格式： 1.3.1板材：规格×长度×宽度×数量 如-6×500×300×5，表示该零件板厚δ=6mm，板长度为 钢结构课程设计任务书 一、题目 某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋 面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。 2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用 下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 （1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架 跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单 位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的 =0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷 基本雪压标准值为S 载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为 0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附图 (a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直 支撑和系杆，见下图。因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号 （a）上弦横向水平支撑布置图 （b）屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2剖面图 2.荷载计算 三毡四油防水层0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层0.7kN/m2 保温层0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载0.7kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。风荷载对屋面为吸力，重 设计资料 北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。 一、选择钢材和焊条 根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 二、屋架形式及尺寸 无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。 ＝L-300＝20700mm， 屋架计算跨度为L ＝1990mm， 端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm， 屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。 屋架杆件几何长度（单位：mm） 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。 大型弧形钢闸门安装施工工法 1、前言 弧形钢闸门是现代水利水电工程中使用较多的门型之一，它具有闸门门叶较轻、启闭力小且运行速度快、操作灵活、运转安全的特点，同时它所对应的闸墩高度和厚度也较小，是众多的闸门中最为经济的一种门型。虽然弧形钢闸门在水利水电工程中被广泛采用，但其结构上比平面钢闸门复杂，特别是大型弧形钢闸门，受运输条件、安装场地的限制较大，其安装施工也较为困难。在鲁甸县洪石岩水电站建设中，大坝拦水堰设计由5孔大型弧形钢闸门承当蓄水和泄洪的功能，弧门孔口尺寸为14.0m×11.0m, 设计水头11.0m,闸门单重78t,总重量390t。闸门设计为斜支臂、圆柱铰球面轴承连接，采用单缸双作用液压启闭机操作运行。本文结合该工程弧形钢闸门的安装施工成功实践，对施工中所采取的各种技术、工艺措施及施工过程进行分析、整理，形成本工法。 2、工法特点 由于大型弧形钢闸门门体尺寸大，并受运输条件、安装场地的限制，本工法充分利用安装现场的施工场地，在混凝土闸墩上部合理布置起重锚点，采用卷扬机组对弧形钢闸门及附件进行分节、分组安装施工，弧形钢闸门门叶采用在闸室里安装位置分节段竖式安装施工。 3、适用围 适用于水利水电工程中的露顶式、潜孔式及其他大型弧形钢闸门的现场安装施工，液压启闭机操作运行。 4、工艺原理 分后从泄洪孔道上、下游反弧段拖运至 安装部位，采用卷扬机组通过预埋在闸室侧墙和顶部的预埋件，用卷扬机及滑车组对弧形钢闸门门叶、支铰座、支臂、油缸等进行安装施工。分节段的闸门门叶采用在闸里自下往上的竖式安装施工，并用临时钢支撑焊接加固。见图4.1 图4.1 弧形钢闸门安装施工示意图5、施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 5.2 操作要点 5.2.1 施工准备工作 1、组织施工人员熟悉安装图纸与质量要求,进行施工技术交底、会审图纸，熟悉设备 钢结构工程量计算规则 为了建立和健全公司预（结）算管理体系，统一钢结构工程量计算标准，规范预（结）算管理行为，有效控制项目实施运营成本，确保实现项目利益最大化，特制订本规则。 本规则适用于公司本级和各事业部对外商务报价、计划利润的测算、工程竣工决算、项目经理（或分包单位）承包费用和公司内部加工制作费用的结算管理。 一、工程量计算原则 （一）、商务报价工程量的计算原则 1、商务报价按招（投）标方案图或招标施工图计算工程量。 2、按招（投）标方案图报价的项目，如工程量由公司设计院负责提供的，则公司设计院在提供工程量时须注明设计使用软件、设计依据及荷载、适用规范、建筑物基本尺寸、构件型号规格等，手工计算部分工程量须提供详细的计算稿，计算稿须经计算人员和审核人员签名确认后方可提供。如工程量由商务技术部门负责编制的，则由商务技术部门按照招（投）标方案图计算好工程量，并保存好工程量计算稿。 3、按招（投）标施工图报价的项目，由商务技术部门负责，按照招（投）标施工图计算工程量，并保存好工程量计算稿。 4、投标项目中标后，由商务技术部门负责将投标文件[包括招（投）标方案图或施工图、工程量计算稿、综合单价测算表及计算稿等资料]整理成册后，存档备查。 5、投标项目中标后，招（投）标方案图或施工图必须由营销部门负责送项目发包单位或招标单位进行书面确认后，方可移交商务技术部门存档。 6、中标项目的招（投）标方案图或施工图，如项目发包单位（或招标单位）在招标结束后要求退还的，则由营销部门负责将招（投）标方案图或施工图复印后，送项目发包单位（或招标单位）书面确认后，移交商务技术部门存档。 7、工程变更或设计变更联系单的工程量计算原则，参照商务报价工程量计算原则执行。 （二）、项目竣工决算（或进度结算）工程量的计算原则 1、营销部门在签订工程施工承包[或构（配）件及材料供应]合同时，须明确项目竣工决算（或进度结算）工程量的计算标准及规则。 2、工程量按实结算的项目和实行暂定总价包干、但工程量需根据实际变更进行调整的项目，营销部门在签订合同时，须明确工程量按最终版深化设计图计算。 弧形钢闸门的结构 作者：闸门来源：https://www.360docs.net/doc/526426166.html,/ 弧形钢闸门是应用非常广泛的一种门型，具有结构简单，启闭力小、水流条件好等优点，适用于泄水建筑物上作为工作门之用。与平面钢闸门一样，它也是由门叶部分、门槽埋件与启闭机械三部分组成。 弧形闸门有潜孔式和露顶式两种。目前国内露顶式弧形闸门孔口尺寸达19mX 23m(相应设计水头23m)；潜孔式弧形闸门封堵面积一般达48—63m2，水头一般达80一90m，最大封堵面积达195m2(相应设计水头37m)，最大设计水头达142m。 弧形闸门的门叶靠启闭机械的牵引可绕固定的水平铰轴转动，其启门时只需克服闸门自重以及止水与铰轴的摩阻力对轴心的阻力矩，因而弧形闸门启闭省力、迅速、运转可靠；由于弧形闸门不需门槽，泄流时水流流态良好。因此，弧形闸门普遍应用作高水头工作闸门及需要局部开启控制流量的工作闸门。 一，总体布置 弧型闸门的铰轴一般布置在弧形面板的曲率中心，故作用在面板上的全部水压力通过铰轴中心。当孔口关闭时，水压力经门叶梁系及支臂而传给支铰，最后把水压力传到闸墩上。 露顶式弧形闸门面板曲率半径只一般可取门高片的1．o～1．5倍，潜孔式弧形闸门面板曲率半径R一般可取门高片的1．1～2．2倍。 弧形闸门支铰宜布置在过流时支铰不受水流及漂浮物冲击的高程上，溢流坝上的露顶式弧形闸门，支铰位置可布置在闸门底槛以上(o．50—o．75)H处；水闸的露顶式弧形闸门，支铰位置。可布置在闸门底槛以上(o．67～1．o)H处；潜孔式弧形闸门，支 铰位置可布置在底槛以上大于1．1片处。支铰位置越高，R值也应 随着增大，否则静水压力会加大，门不稳定，底缘布置困难。当 支臂加长时，闸墩也将相应地加长，但启闭力可以减小。 二、弧型闸门框架形式 弧型闸门根据主梁的布置可分为主横粱式和主纵梁式。 对宽高比较大的弧形闸门，宜采用主横梁式结构，见图3—l。其主要由门叶、支臂、支铰及止水、吊耳等组成。 钢结构工程量计算方法及规则钢结构油漆面积是按照钢材实际展开面积计算 序号钢材类别截面面积计算公式代号说明 1、圆钢、圆盘条、钢丝F=0.785 4d2 d-外径 2、方钢F=a2 a-边宽 3、圆角方钢F=a2-0.858 4r2 a-边宽,r-圆角半径 4、六角钢F=0.866a2=2.598s2 a-对边距离s-边宽 5、八角钢F=0.828 4a2=4.828 4s2 6、等边角钢F=d(2b-d)+0.214 6(r2-2r) 钢结构工程量计算方法及规则 金属结构工程 (一)钢屋架、钢网架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算，不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接规则矩形面积计算。 (3)钢网架应区分球形结点、钢板结点等连接形式。 (4)计量单位为t。 (二)钢托架，钢桁架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。 (3)计量单位为t。 (三)钢柱、钢梁 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。 具体包括实腹柱、空腹柱、钢管柱、钢梁及钢吊车梁等。计量单位为t。 (2)依附在钢柱上的牛腿等并入钢柱工程量内。 (3)钢管柱上的节点板、加强环、内衬管、牛腿等并入钢管柱工程量内。 (4)设计规定设置钢制动梁、钢制动桁架、车挡时，其工程量应并入钢吊车梁内。 (四)压型钢板楼板，墙板 压型钢板楼板:按设计图示尺寸以铺设水平投影面积计算，柱、垛以及0.3m2以内孔洞面积不扣除。计量单位为m2。 压型钢板墙板:按设计图示尺寸以铺挂面积计算。0.3m2以内孔洞 《钢结构设计禁忌及实例》 《钢结构设计禁忌及实例》 2010年11月02日 内容简介本书依据相干规范及工程实践经验，对钢结构设计中的一些误区和禁区进行了深进分析。书中第一先容了一些工程案例作为警示，进而按规范系统逐条列出r相干设计禁忌、算例以及对规范的修改提议等内容，提出哪些题目不能那样做，而应当如何做。本书内容翔实，实用性、对照性强，可供盛大结构设计职员利用，也供相干专业施工、科研、教学职员参考。 索引第1章钢结构工程违禁犯讳案例 【案例1.1】吊车分袂肢柱头的疲惫拉裂 【案例1.2】将门式刚架钢柱改为混凝土柱 【案例1.3】在多层建筑上扩建门式刚架轻钢结构 【案例1.4】过量积灰积雪 【案例1.5】在吊车梁上随意施焊 【案例1.6】重型平台柱头的剪切破坏 【案例1.7】电机与平台共振 【案例1.8】防锈油漆与防火涂料起化学反映 【案例1.9】柱脚抗剪键设置不到位 【案例1.10】门式刚架设计、施工、治理题目 【案例1.11】钢材选择或利用不当 【案例1.12】未分清钢结构设计图与施工图的关系 【案例1.13】在预应力高强度锚栓上出现焊点 【案例1.14】不留意柱脚锚栓d=72mm与M72的差别 【案例1.15】吊车梁轨道联接的经常损坏 【案例1.16】吊车梁端上部变形引起突缘支座纵向联接题目 【案例1.17】箱形吊车梁真个梁、柱节点过于刚劲 【案例1.18】插进式柱脚埋深未进行计算 【案例1.19】忽视施工运输安设阶段担保结构安稳和平安的临时举措【案例1.20】温度区段的不正常办理 【案例1.21】梁柱节点采用栓焊并用联接的差异算法 第2章选料 【禁忌2.1】对建筑结构钢材根本知识缺乏了解 【禁忌2.2】设计文件中对所引用的国家轨范没有所有、正确地表示【禁忌2.3】不熟悉经常用钢材的性能及特殊要求 【禁忌2.4】用建筑结构用钢板按号取代Q235等钢号的钢板 【禁忌2.5】对铸钢有哪些国家轨范不清楚 【禁忌2.6】对钢材及联接选料要求不足明白具体 【禁忌2.7】对钢结构联接要领一知半解 【禁忌2.8】不了解各种焊接选料的型号、表示办法和具体用途 【禁忌2.9】采用的焊接选料与母材不匹配 【禁忌2.10】对钢结构紧固件联接缺乏了解 【禁忌2.11】不深切理解钢材及其联接的各项强度设计值 参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图 三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。 第一节 钢结构的连接方法 钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。 钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。 一、焊缝连接 焊接是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。 焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。焊接结构低温冷脆问题也比较突出。 二、铆钉连接 铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。现已很少采用。 三、螺栓连接 螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。 螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。 第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别 一、钢结构中常用的焊接方法 焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。 1．电弧焊浅谈平面、弧形闸门的制作工艺及流程解析
钢结构工程量计算方法
钢结构设计计算公式及计算用表
弧形工作闸门安装方案(最终)
平面弧形钢闸门自重公式
钢结构工程量计算方法
3-钢结构优化分析及设计
水利水电工程弧形工作闸门制作工艺方案
弧形钢闸门计算实例
钢结构工程量计算
钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构设计实例 含计算过程
大型弧形钢闸门安装施工工法_secret
钢结构工程量计算规则
弧形钢闸门的结构
钢结构工程量计算方法及规则【最新版】
《钢结构设计禁忌及实例》资料
钢结构课程设计参考示例
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例