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船闸人字门背拉杆预应力优化设计

船闸人字门背拉杆预应力优化设计
船闸人字门背拉杆预应力优化设计

人字闸门安装作业指导书

中国水利水电第十工程有限公司安装二处 作业指导书 人字闸门安装 二O一一年三月三十日

批准:曾竟审核:苏利峰校核:胡洪鑫编写:冯相辉

一、前言 本文主要介绍人字闸门及其附件安装的施工方法及控制手段,同时对施工机械、施工材料、施工人员、施工作业环境和安全作业作了相应的要求。对施工程序、检验和测试方法及手段,各阶段质量检验、验收标准和记录作了明确规定。相关的施工质量验收表格和单元施工质量评定表格作为附件附后。 人字闸门的安装主要包括:底枢的安装、门体的组装、顶枢的安装、背拉杆应力调试、门叶跳动值的调试、支枕垫块的调节及环氧砂浆的浇筑,止水的安装、启闭机的安装。 编写本作业指导书新所引用的规范、标准: GB/T14173—2008 《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》 SL27—91 《水闸施工规范》 GB17345—89 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》 GB3323—87 《钢熔化焊接接头射线照相或质量分析》 GB8923—88 《涂装前钢材表面锈蚀等级或除锈等级》 SL105—95 《水工金属结构防腐蚀规范》 以下文件,应同时作为安装及质量验收的重要依据。 1、合同文件的专门规定。 2、设计图纸及厂家到货的随机图纸资料。 3、出厂合格证、检查、验收记录。 二、安装流程及工艺措施 1、安装总流程

2、人字闸门的安装 2.1 安装工艺措施要求 技术准备工作、设计图纸校核、根据图纸绘制测量放点图,配合测量工程师放点,同时向各班组进行技术交底后就可以进行安装工作了。 2.2 底枢支承座的安装 2.2.1 安装流程 2.2.2 底枢支承座是人字闸门安装过程中的一个比较重要的环节,它定位的准确性直接关系到以后门叶同心度、跳动值的调节,而且它支撑着整个门叶,因此,底枢支承座安装的好与坏直接关系到整个人字闸门的安装质量。所以在安装过程中

船闸人字门、阀门制造与安装方案

船闸人字门、阀门制造与安装方案 制造通用技术条件 1、金属材料 闸门、运转件及预埋件等所用金属材料和有色金属材料,符合图纸规定,其物理性能和化学成份应满足现行的中华人民共和国标准(GB),若采取图纸以外的材料代替,应事先征得设计部人门和监理工程师批准。进场金属材料应具有出厂合格证及质保单。凡钢板表面存在的缺陷超过GB3274的有关规定时,不得用于本合同工程。 2、焊接材料 (1)、焊条型号焊丝代号及焊剂符合施工图纸规定,当图纸没有规定时,选用与母材强度相适应的焊接材料。 (2)、焊条各项指标应符合GB5117、GB5118、GB983的规定。 (3)、自动焊用的钢丝应符合GB1300或GB8100的规定。 (4)、焊剂应符合GB5293、GB12470的规定。 (5)、焊接材料应具有出厂质量保证书。 (6)、焊条的储存与保管应遵照JB3223的规定执行。 3、止水橡皮 (1)、止水橡皮的材料应符合施工图纸与技术规范的要求,其物理性能见下表1、表2:

止水橡皮的技术指标 GB10706 表1 (2)、止水橡皮的型式、规格及其尺寸误差应满足施工图纸的要求。 (3)、止水橡皮的单根供货长度比施工图纸的单根长度多10%,以备安装损耗用。 (4)、止水橡皮的接头粘接牢靠,采用热接或冷接工艺。 橡塑复合止水的物理机械性能表2

4.复合橡胶防护木 复合橡胶防护木按设计图纸要求在相关厂家订制。 5.防腐、润滑材料 金属结构防腐材料以及转动部位灌注的润滑脂符合图纸和合同的规定,其性能应符合有关标准。 6.焊接 1、焊接板材的下料及待焊边缘的成型: (1)、一类焊缝的板材下料采用数控切割机下料; 焊接坡口采用机 械加工 (2)、二类焊缝的板材下料采用半自动切割机下料; 焊接坡口采用 机械加工或碳弧气刨; 2、所有金属结构的焊接按施工图纸的规定与焊接工艺执行。 3、对一、二类焊缝,施焊前做焊接工艺评定。焊接工艺评定包括焊接材料、焊接工艺评定报告、焊工资格,并按DL/T5018中的有关规定执行。

门式刚架的优化设计

摘要:门式刚架轻钢结构的广泛应用对钢结构设计人员做好优化设计不断提出新的要求,促使钢结构设计做到既经济安全,又便于施工。另一方面,安全经济的优化设计对钢结构的进一步发展和应用起到了很大的促进作用。文章对门式刚架轻刚结构设计中有关优化方面的事项,从选择材质、选择截面、综合优化等角度作一简要总结,希望对相关人员提供借鉴。 关键词:门式刚架;轻钢结构;优化设计;材质选择 中图分类号:TU392文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)04-0017-02 一、概述 虽然钢结构建筑在我国起步较晚,但改革开放以来,我国已建成了大量的轻钢结构建筑,成长了一大批钢结构建设企业和设计人员。钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强、可回收等优势和特点被人们广泛应用,诸如车间、库房、展厅、接层等都普遍采用了门式刚架轻型钢结构,因此也应运而生了许多钢结构设计软件,设计人员利用电算软件可以方便快捷地做出各种钢结构设计。然而,对于相同的工程使用同一款软件,不同的设计人员会得出各自的结果,究其原因,主要与设计人员基本知识的掌握、见识的多寡、工作实践经验的积累、对钢结构工程的理解认识等有着密切的关系。钢结构设计的结果决定一项工程的含钢量,同时也决定了这项工程的造价,所以设计人员做出的设计结果至关重要,他不仅要符合设计规范,保证结构的安全,也要求在允许的范围内做好恰当的优化,把“好钢用在刀刃上”,将含钢量降到合理的程度,做到经济合理,安全适用,确保质量,因此优化设计就成为钢结构设计中的一项重要内容。文章就作者多年来应用中国建科院PKPM—STS软件的设计经验和施工现场的工作感受,把优化设计门式刚架轻型钢结构方面的一些体会总结出来,与大家共同交流、探讨。 二、优化设计 (一)选择材质 门式刚架轻型钢结构经常使用的材料为现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中规定的Q235B钢和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)中规定的Q345B钢。两种钢材的强度设计值是不同的,如板厚≤16钢板的强度设计值见表1: 表1钢材的强度设计值(N/mm2) 很显然,Q345钢的强度要高于Q235钢。具体到每个工程应选择哪种材料合适,这关系到以下几个方面: 1.视钢材市场的情况而定,首先了解市场上有什么材质的钢材,设计人员应选择容易采购到的材料。因为在某一阶段市场上销售的钢材并非品种、规格都齐全,如果选用的材料在周边市场不好采购,而需要到较远的地区进货,则会增加材料费用,加大工程成本,造成不必要的经济支出。 2.Q345B钢的强度要高于Q235B钢,因此用Q345B钢设计的结构含钢量要低于Q235B钢设计的结构含钢量,但Q345B钢的价格每吨要高于Q235B钢200元到300元。比较两种钢材的市场价格,比较含钢量,综合分析核算,选用材料总价格低的钢材。 3.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)6.1.1中规定:工字型截面构件受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比小于15235/fy 姨,即Q235B钢受压翼缘的宽厚比为15235/235 姨=15;Q345B钢受压翼缘的宽厚比为15235/345 姨 =12.38,Q345B钢受压翼缘的宽厚比小于Q235B钢,同样,工字型截面的Q345B钢腹板的高厚比也小于Q235B钢,若采用相同宽厚的材料做翼缘板,在两种材料都能满足强度要求的基础上,有可能出现Q235B钢的宽厚比可以满足,而Q345B钢的宽厚比不能满足的情况;腹板的高厚比也是如此。因此设计时构件材质的选用,还应视工程结构的具体情况而定。一般对于高大型的结构,宜采用Q345B钢,可以充分发挥材料强度高、结构轻的优势,总体造价将会低于Q235B钢的结构;对于结构造型低、构件断面小的工程,建议采用Q235B钢,以充分利用其宽厚比、高厚比较大的特点,将构件的断面设计到更大、更薄,让材料的强度发挥到最佳状态。 (二)选择截面 门式刚架轻钢结构的构件多采用H型钢断面,H型钢又分热轧、国标H型钢和钢板组焊H型钢。根据跨度、高度和荷载不同,门式刚架的梁、柱可采用等截面或变截面H型钢。设计人员在选择构件截面时,应考虑以下几项条件: 1.一般的厂房、超市等结构的门式刚架柱可采用变截面H型钢,即通过改变腹板的高度将柱子做成上大下小的楔型,以满足适应门式刚架柱肩弯距大的受力特性,达到节省材料的目的。若厂房内设有桥式吊车时,要采用等截面H型钢柱,柱脚要设成刚性连接,《门规》的这项要求是针对小于20吨吊车的。对于设有超过20吨吊车的钢结构厂房,STS软件允许将门式刚架柱按普通钢结构设计,刚架梁按《门规》设计。 2.当门式刚架采用等截面H型钢柱时,H型钢的翼缘要具备一定的宽度,以满足刚架在平面外的稳定和长细比要求,因此,热轧国标窄翼缘H型钢是不适合做钢柱构件的,其翼缘太窄,通常不能满足钢柱在平面外的稳定应力和长细比要求。这是作者多年来做轻钢结构设计的一点经验。 门式刚架的优化设计 聂卫岗 (山西天桥钢结构有限公司,山西太原030006) 钢材牌号厚度(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪 Q235钢≤16215125 Q345钢≤16310180 17 --

基于门式刚架优化设计的探析

基于门式刚架优化设计的探析 发表时间:2017-12-11T12:01:47.983Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:雷新海 [导读] 都遵照满足使用功能和设计规范的要求,而规范只给定范围要求,然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本,采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。因此对门式刚架结构进行优化设计非常有实际工程意义。 湛江南海西部石油勘察设计有限公司 524000 摘要:轻型门式刚架结构具有造价低廉、安装方便、施工周期短等特点,近几年来在工业厂房的建设中得到广泛应用。在传统的门式刚架设计方法中,其截面尺寸、结构形式等选择,都遵照满足使用功能和设计规范的要求,而规范只给定范围要求,然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本,采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。因此对门式刚架结构进行优化设计非常有实际工程意义。 关键词:门式刚架;优化设计 引言: 门式刚架是目前轻型房屋钢结构中应用最为广泛的一种钢结构形式,广泛应用于生产、仓储、物流等各行各业中。结构的优化设计是结构的综合选优,即把设计追求的目标与应满足的约束条件有机地结合起来,用优化的理论和合理的方法,在满足设计约束条件的可行区域内进行设计,以得到最优的设计方案,达到“质优、价廉”的经济指标。结构优化设计对门式刚架的应用有着十分重要的应用意义。 一、门式刚架概述 门式刚架是一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力途径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此广泛应用于工业与民用设施中。目前,国内已建成了大量轻钢结构建筑,成长了一大批钢结构建设企业和设计人员,国内也开发了许多钢结构设计软件,比如PKPM、 3D3S、YJK等等均有钢结构设计模块,设计人员可以利用设计软件方便快捷地进行各种钢结构设计。然而,不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件进行设计,而得出不一样的结果。这主要与设计人员对规范、结构体系以及软件本身的理解认识,工作实践经验的积累等因素都有关。设计结果决定了工程的含钢量,基本上就确定了工程的整体造价,所以结构设计不仅要符合相关设计规范等条文的规定,保证建筑结构体系的安全,同时也应该在满足相关设计规范要求的基础上做好恰当的优化,合理的降低结构的含钢量,做到安全适用,经济合理,保障质量。因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。 二、优化设计 2.1结构选型 门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。 合理选择结构形式,包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等至关重要。首先,柱距对用结构钢量有较大的影响。经过大量工程实例调查和统计,柱距为6~9m时,总用钢量基本保持稳定;柱距小于6m时,总用钢量随柱距增大普遍呈降低趋势,降幅随跨度的增大而增加;柱距超过9m时,由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升,造成总用钢量上升。柱距和跨度首先应满足工艺布置的要求。当工艺无特别要求时,柱距应以6~9m为宜。有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近6m;无吊车及屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近9m。具体工程应通过结构计算模型的试算比较来最终确定。门式刚架跨度宜采用9~36m,当边柱宽度不等时,其外侧应对齐。屋面坡度一般以5%~10%为宜,沿海多雨地区应适当增大坡度。 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015颁布后,门式刚架跨度可以扩大至48m;当吊车吨位较大时,经济跨度在24~36m;无吊车或吊车吨位较小时,经济跨度在18~24m;跨度对于用钢量同样有着较大的影响。影响经济跨度的主要因素是荷载,荷载越大时,总用钢量对跨度越敏感,越应注意采用合理跨度。 2.2选择材质 Q235B、Q345B钢是门式刚架轻型钢结构中经常使用的材料。两种钢材的强度设计值不同,Q345钢与Q235钢相比,前者的强度要高于后者。具体到某项工程应选择哪种材料合适,与以下方面有关: (1)设计时构件材质的选用,应根据结构的具体情况而定。Q235B钢一般可用于构件截面小、结构规模小的工程,以充分利用H型钢构件腹板高厚比、翼缘宽厚比较大的特点,将构件的断面设计到更大更薄,让材料的强度发挥到最佳状态;Q345B钢可用于高、重、大型的结构,可以充分发挥Q345B钢材强度高的优势。Q345B钢材与Q235B钢材相比,前者的强度要高于后者,如果结构为强度指标控制,则同样的工程,材质为Q345B钢的结构比Q235B钢的结构较轻,但Q345B钢材的价格要比Q235B钢材的价格略高;若结构主要为构造,比如长细比指标控制,则选择Q235B更为经济。因此选用材料时要比较两种钢材的含钢量和市场价格,通过全面综合的分析核算,采用经济指标更好的钢材。 (2)从钢材市场的供货情况看,某一阶段市场上销售的钢材的规格、品种并非都齐全,如果选用的材料、规格在当地材料市场采购难,则需要到较远的地区采办,无形中会增加长途运输费用,从而加大施工成本。因此首先要尽可能的了解当地钢材市场上销售的钢材规格、材质的,设计时选择容易采购到的材料,避免选用非常规规格的型材进行设计。 2.3综合优化 根据建筑参数进行结构建模计算,国内常用的设计软件PKPM、3D3S都可以对结构进行计算分析,方便快捷的调整梁,柱的截面尺寸,进行整体优化。 (1)针对钢结构柱梁平面内、外的稳定应力比及长细比,着重对柱、梁腹板、翼缘的规格、尺寸进行调整,以使应力比和长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚比满足相关设计规范要求。 (2)根据柱、梁构件的强度抗弯承载力比值,调整构件的整个截面尺寸,充分考虑腹板高厚比、翼缘宽厚比,防止局部失稳。(3)注重结构计算的同时,也要重视结构的构造设计,保证结构体系的完整,充分考虑结构支撑体系的布置与设计。 结束语: 优化不是一味的强调用钢量最少,优化必须以结构安全、体系合理为前提。优化设计是一个系统工程,它综合体现了设计人员的专

浅述人字闸门顶底枢埋件的安装方法

浅述人字闸门顶底枢埋件的安装方法 摘要:人字门安装的重点与难点之一是埋件安装,其安装精度和安装质量的好坏将直接影响闸门的运行。在人字门埋件安装中,底枢及顶枢是其余埋件安装的基准,应将顶、底枢安装工作作为一个关键点来控制。 关键词:人字闸门;底枢埋件;关键点;安装措施 我单位承建的大寺闸枢纽是涡河上的一座综合性枢纽工程,位于亳州市谯城区大寺镇。新建船闸为其中一个主要建设内容。工程于2005年6月20日动工,按照原定计划于2006年底完成。本工程完工验收的单元工程合格率100%优良率为89%,获水利部“2006年度水利系统文明建设工地”称号。 新建船闸按通航100T级船队设计,闸室净宽10m,长100m。船闸人字门,上闸首闸门尺寸为6.113×9.71 (宽×高),下闸首闸门尺寸为6.113×11.99 (宽×高),采用QRWY-2×160 /2×80-4.0m液压启闭机启闭,上下闸首人字门埋件共7.04t。 根据多年施工经验,人字门安装的重点与难点之一是埋件安装,其安装精度和安装质量的好坏将直接影响闸门的运行。因此,在安装之前对施工图纸进行细致阅读,理解设计意图并仔细研究是很有必要的。在人字门埋件安装中,底枢及顶枢是其余埋件安装的基准,应将顶、底枢安装工作作为一个关键点来控制。 (1) 底枢安装: 船闸底枢安装时,根据施工图纸应以闸门的支承中心来控制底枢座的位置,但在实际施工中支承中心在底枢座上无法直接放样得出,因此需要通过计算求出支承中心距转动中心的水平、坚直尺寸,以转动中心来控制底枢座的位置。利用AutoCAD软件中的尺寸标注可以很容易 求出,见示意图: 计算出尺寸后,在底枢座上用画规放样得出纵、横向中心线。复核土建提供的闸孔中心线及门龛边线并据此在闸底板上放出以转动中心为交点的纵、横向中心线。在闸底板的两条中心线上各架设一台经纬仪。经反复调整将底枢座上的中心线与闸底板的中心线调节重合,待高程也调整到设计平面后将框式水平仪放置在底枢座的精加工水平面上,纵、横向两个方向进行观测,待精细调整完毕复测中心线及高程,达到规范要求后将底枢座与一期锚筋相连并焊接牢固,二期砼浇筑前后,对底枢座复测。为了保证安装精度,要按照相关的规范要求进行安装,安装的允许偏差见下表: 底枢安装允许偏差表 蘑菇头中心距设计中心 2.0mm ,蘑菇头中心与顶枢中心连线的垂直度 2.0mm,底座主轴线相对于人字门合力线的平行度 2.0mm,底座工作面的水平度 1/2000,蘑菇头顶面高程 ±3.0mm ,左、右蘑菇头顶面高程差 2.0mm

人字闸门

人字闸门工作时,两扇门叶构成三铰拱以承受水压力;水道开放时,两扇门叶位于边壁的门龛内,不承受水压力,处在非工作状态。人字闸门一般只能承受单向水压力,而且只能在上、下游水位相等,静水状况下操作运行,最常用于通航河道的船闸,作为工作闸门布置在上、下闸首。 人字闸门图册人字闸门的门叶可以作成平面形和圆拱形两种(图1)。圆拱形的门叶主拱肋仅受轴向压力,用料较省,但刚度差,且门龛较深,应用不普遍。通常多用平面形门叶。平面形门叶常用横梁式(图2a),仅在跨度特大的宽扁形水道孔口才用竖梁式(图2b)。人字闸门左右两扇门叶的两个侧端部位均设有竖直的门轴柱和接缝柱。门轴柱顶部和底端设有供旋转支承的门枢,沿竖直侧端有支承装置。两扇门叶上端一般都设有人行便桥。门叶的左右及下侧均设有止水装置,接缝柱也起止水作用。人字闸门关闭时,门叶和闸墙的夹角一般不大于70°。中、小型人字闸门有的设计成可承受双向水压力的布置,这种闸门的门叶和闸墙的夹角不宜大于115°。承受双向水压力的人字闸门,在改变布置形式、结构状况及操作方式后,也可运用于双向水级的小型船闸(图3)。人字闸门的闭门力和启门力用于克服阻力和摩擦力,主要是水平方向的静水阻力和风阻力。启闭机械分别设在水道两侧的岸边上,分为:刚性推拉式如轮盘式、齿杆式、液压活塞式,柔性牵引式如用绳索或链条等。 人字闸门图册 人字闸门工作时,两扇门叶构成三铰拱以承受水压力;水道开放时,两扇门叶位于边壁的门龛内,不承受水压力,处在非工作状态。人字闸门一般只能承受单向水压力,而且只能在上、下游水位相等,静水状况下操作运行,最常用于通航河道的船闸,作为工作闸门布置在上、下闸首。

人字门安装调试技术分析

三峡永久船闸人字门安装 、概述 三峡永久船闸为双线五级船闸,布置在三峡水利枢纽左岸坛子岭左侧,分 南北两线,中心相距94米。紧靠岸坡的为北线,靠江的为南线,每线船闸主体 段由六个闸首与五个闸室组成,每个闸室有效面积为 34X 284米,船闸总长为 1621米,上下游闸首落差75.3米。 双线船闸的每线船闸均有五个闸室,六个闸首,每个闸首布置有2扇人字门, 六个闸首的人字门分为2种门高,一至四闸首的门高为38.5m,第五和第六闸首 的门高为 37.5m 。 、人字门门叶运输、吊装 每扇人字门在制造厂都按12个分段,重量在55.0?93.0t 之间,其中底节 门叶最重为 93.0t 。门叶在堆放场装车采用400t 汽车吊,用100t 平板车采用平 运的方式,沿指定的路线运输到闸墩位置,由布置在闸墩上的一台 400t 汽车吊 和一台200t 配合抬吊翻身,然后用400t 汽车吊将门叶吊装到安装位置。 三、人字闸门主要技术参数 各闸首人字闸门的主要技术参数见表 1-1。 人字闸门的主要技术参数表 表1-1

四、人字闸门安装难点及对策 三峡永久船闸人字门,具有结构尺寸大、重量大、挡水高度大,安装精度和焊接质量要求高的总体特点。从拼焊的角度来看,有三个特点:一是门叶的平面尺寸大而厚度小,属薄壁型焊接结构,焊接变形控制难度大;二是单扇门叶由多节拼焊而成,拼焊截面多,焊接工程量大,影响焊接质量因素多,对焊接工艺实施过程控制要求严格;三是门叶为悬挂式薄板结构,变形自由度大,在要求保证焊缝质量,减少焊接变形的同时,努力将门叶的焊接应力降到最低,以减少门叶因长久运行而导致过大的时效变形。 根据上述特点和质量要求,人字门安装拼焊在与闸室中心成12度夹角位置, 采取拼装一节、加固一节、焊接一节的方式进行,使每一拼焊断面上的焊缝在上节门叶处于无强制的自由状态下焊接,同时依据焊接工艺评定、以往焊接经验确定的焊接程序、预防焊接变形措施和焊缝预热、焊后消除应力等具体焊接工艺, 以确保人字门安装质量。门叶组装、焊接完成后,进行门体附件及启闭机系统安装。 五、人字门安装施工措施 5.1人字闸门安装流程 人字门的安装工作范围包括:各分段的直立总拼装、配合制造厂对顶枢现场镗孔、背拉杆的安装和调试、防护梁的安装、支枕垫块的安装和垫层灌注、止水

轻型门式刚架的特点和优化方法分析

轻型门式刚架的特点和优化方法分析 Lightweight steel portal frame characteristics and optimization analysis 作者于立岩 单位:中铁十八局集团科研设计院 摘要:目前门式刚架是单层工业厂房中一种常见的结构形式, 本文分析了门式刚架结构的特点,并从柱距、跨度、次构件以及钢材类型等几方面探讨如何降低门式刚架的用钢量,并根据分析结果提出了相关合理化建议。 Abstract: The portal frame for single storey industrial buildings is a common form of structure, this paper analyzes the characteristics of portal frame structure, and from column space, span, components and types of steel and so on several aspects to discuss how to reduce portal frame steel consumption, and according to the analysis results puts forward some reasonable suggestions. 关键词: 门式刚架; 用钢量; 柱距; 跨度 Key words:portal frame;Steel consumption;column space;span; 近几年来, 我国轻钢结构发展迅速, 单层门式刚架轻型房屋钢结构具有跨度大、用钢量低、重量轻、施工速度快、综合造价低和适用范围广等特点, 在轻工业厂房、仓库、交易市场等各类建筑结构中得到了广泛的应用,其中用钢量省、结构轻巧、适用范围广是门式刚架最主要的特点。 在目前的工程实践中,门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件,单跨刚架的梁柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用;柱脚可与基础刚接或铰接;围护结构多采用压型钢板;保温隔热材料多采用玻璃棉。 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点: (1)质量轻: 围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成,屋面、墙面的质量都很轻。根据国内工程实例统计,单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ,在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻,相应地基础可以做得较小,地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时,风荷载经常成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。 (2)工业化程度高,施工周期短: 门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作,质量易于保证,工地安装方便;除基础施工外,基本没有湿作业;构件之间的连接多采用高强度螺栓连接,安装迅速。 (3)综合经济效益高: 门式刚架结构通常采用计算机辅助设计,设计周期短;原材料种类单一;构件采用先进自动化设备制造;运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短,资金回报快,投资效益相对较高。 (4)柱网布置比较灵活: 传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制,柱距多为6米,当采用12米柱距时,需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板,所以柱网布置不受模数限制,柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。 在门式刚架的设计中, 为了充分发挥其优越性, 结构工程师应尽可能地优化结构设计, 从而达到“用钢量最省”这个目标。门式刚架的用钢量主要与结构形式、荷载大小、建筑尺寸、钢材性能、有无吊车、单跨或多跨等条件有关, 其中建筑尺寸主要包括刚架的跨度、柱

船闸设计计算书(完美版)

第一章} 第二章船闸总体设计 第一章设计资料 一经济资料 1、建筑物的设计等级: 2、高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物标准设计。 3、货运量: 4、淮河1995年的过闸货运量为1750万吨,年设计通过能力为1750万吨。 5、通航情况: 6、通航期N=360天/年,客轮及工作船过闸次数e n=1,船舶载重量不均匀系数α=,月不 均匀系数β=,船闸昼夜工作时间小时τ=22小时 7、设计船型: 8、 9、 10、 11、见表1-1 二水文与气象资料 \ 1、特征水位及水位组合:见表1-2,1-3 高良涧船闸上游为洪泽湖,下游为灌溉总渠,根据江苏省水利厅规划的洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制的情况及可行性研究报告提供的数据进行综合分析后拟定。

2、地质资料及回填土资料 高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤,土质较为复杂,上部为人工夯实的湖堤,多为黄色粘土,持力层为粘土、亚粘土、粉砂夹层,但层次划分不明,软硬变化较大,下卧层基本上为承载力较高的砂性土,土层概况见表1-4 # 表1-4 闸址处土层概况表 & 3、地震资料 查江苏省地震烈度区划分图得,该地区属七度区,根据水工建筑物抗震设计规范SDJ—78“对于级挡水建筑物,应根据其重要性和遭震害的危害性可在基本烈度的基础上提高一度”的规定,考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上的挡水建筑物,故按地震烈度八度设防。 4、地形资料 地形资料详见“高良涧二线船闸闸址地形图” 5、交通及建筑材料供应情况 水运可直达工地,公路运输亦方便,除木材外,其他材料供应充足,钢材由南京发货、水泥、石料、沙由安徽提供,木材由江西福建运来。 第二节船闸的基本尺度 . 船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。 根据设计船型资料,考虑1顶+2×1000T船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。计算结果如下:

船闸平面设计

航道工程课程设计题目:西江某水利枢纽船闸总体设计

学院:船舶工程学院 专业:港口航道与海岸工程 学号:2011012125 姓名:薛天寒 日期:2015年1月 目录 1. 设计基础资料 (5) 1.1设计依据 (5) 1.2设计标准、规范 (5) 1.3设计背景 (5) 1.4设计资料 (6) 1.5设计船型 (7) 2.船闸总体设计 (7) 2.1船闸基本尺度的确定 (8) 2.1.1闸室有效长度 (8) 2.1.2闸室有效宽度 (9) 2.1.3船闸门槛最小水深 (10)

2.1.4船闸最小过水断面的断面系数 (11) 2.1.5闸首长度 (12) 2.2船闸各部分高程的确定 (12) 2.2.1闸门门顶高程 (12) 2.2.2闸室墙顶高程 (13) 2.2.3闸首墙顶高程 (14) 2.2.4闸首槛顶高程 (14) 2.2.5闸室底板顶部高程和引航道底部高程 (15) 2.2.6导航和靠船建筑物顶部高程 (15) 2.2.7引航道堤顶高程 (16) 2.3引航道平面布置及尺度确定 (17) 2.3.1引航道平面布置 (17) 2.3.2引航道尺度 (17) 2.4船闸通过能力计算 (20) 2.4.1船队进出闸时间 (20) 2.4.2闸门启闭时间 (20) 2.4.3闸室灌、泄水时间 (21) 2.4.4船舶、队进出闸门间隔时间 (21) 2.4.5船闸通过能力 (21) 2.5船闸耗水量计算 (22) 3.闸首、闸阀门及输水系统选择 (24) 3.1闸门的选型及基本尺度计算 (24) 3.1.1门扇长度l n (24) 3.1.2门扇厚度t n (24)

人字门船闸制造工艺

人字门船闸制造工艺 1 工艺流程 1.1 人字门制造工艺流程 施工准备→零构件制造→检验→组装→检验→焊接→检验→机加工→预组装→检验→防腐→检验→竣工验收→出厂。 1.2 零构件制造工艺流程 工艺性审查→工艺设计→备料→划线→下料→边缘加工→零件机加工→零件矫正→检验→组装→检验→焊接→检验→校正→防腐→检验→构件验收→构件成品。 2 工艺性审查 2.1 图样审查:审查图样的绘制是否符合国标规定、是否齐全、视图是否表达清楚、尺寸标注是否正确完整清晰合理、技术要求是否合理,合格后交付施工准备和施工使用; 2.2 结构工艺性审查:审查结构是否有利于减少焊接应力与变形、是否有利于减少施工劳动量、是否有利于施工方便和改善施工人员的劳动条件、是否有利于减少应力集中、是否有利于节约材料和合理使用材料,以制定经济、最有效的工艺方法。 3 工艺设计 3.1 按照技术先进、经济合理、技术可行及良好劳动条件等原则,对产品进行工艺分析,编制制造工艺规程,包括工艺过程卡、加工工序卡和加工简图等工艺文件; 3.2 根据施工实际设计和制造施工所需的各种工装,如夹具、卡马、斜楔、专用吊具、拉杆等必须工具。 4 备料

闸门制造所用材料应符合图纸及有关规范规定,并具有出厂合格证,如无出厂合格证、或标号不清、或数据不全、或对数据有疑问者,应重新进行检验、试验,确认合格后才使用。 5 工艺措施 5.1 拼接 闸门构件在划线、下料之前,如果钢板或型钢尺寸不足时,允许拼接。 5.1.1 钢板拼接:拼接缝开“Y”型或双“V”型坡口,坡口的型式和尺寸按 GB986/985及设计图纸的规定执行,拼接的钢板最小尺寸大于600mm,接缝局部间隙不大于1mm,钢板平面错位不大于0.5mm,采用埋弧自动焊焊接,焊透,并经无损探伤检查合格,然后磨平焊缝。 5.1.2 型钢拼接:拼接缝开双“V”型坡口,接缝局部间隙不大于1mm,平面错位不大于0.5mm,采用手工焊接,焊透,并经无损探伤检查合格,然后磨平焊缝。 5.1.3 钢板拼接缝不允许出现十字交叉焊缝,主梁腹板的拼接缝应距跨中1米以上,且与其轴线倾斜25°~45°,主梁腹板、边梁腹板的拼接缝与其翼板的拼接缝错开500mm以上。 5.2 划线 5.2.1划线选用的量具要求有较高精度、且具有有效使用期内的计量检定合格证(附修正值); 5.2.2 划线应根据图纸、工序流程卡的要求,在相应材料上进行。 5.2.3 顶梁、底梁、主横梁腹板端头,门轴柱、斜接柱肋板数量较多且形状不规则,应制根据图纸制作样板划线。 5.2.4 划线尺寸按“零件1:1尺寸+割口余量(手工割为2mm,自动割为3mm)+机加工余量+焊接收缩预留量”进行,未裁边钢材加10~15mm裁边量。 5.3 下料 5.3.1 下料前将钢板、型钢矫平、矫直。 5.3.2 规则板件采用半自动切割机,不规则板件采用手工切割,并采用砂轮打磨割口。 5.3.3 小型钢件采用剪切或砂轮切割,大型钢件采用手工切割,并采用砂轮打磨割口。

船闸人字门静力分析计算的两种方法比较(1)

收稿日期:2002209205 作者简介:李蓓蓓(1975-),女,安徽滁州人,硕士研究生,机械电子工程专业. 文章编号:100921130(2003)022******* 船闸人字门静力分析计算的两种方法比较 李蓓蓓, 胡友安 (河海大学机电工程学院,江苏常州 213022) 摘要:采用A n sys 软件对某船闸工程人字门进行了有限元计算,并将计算结果与基于《水利水电工程钢闸门设计规范DL T 5013-95》 的平面算法进行了比较.分析了两种算法的结果产生差异的原因,以及平面算法的一些缺陷,进而说明了有限元算法的优点. 关键词:人字门;应力;变形;节点;单元 中图分类号:T P 115 文献标识码:A 船闸人字门的应力、变形分析算法通常有两种:基于《水利水电工程钢闸门设计规范DL T 5013-95》 (以下简称《规范》)的平面算法和有限元算法.平面算法是一种简化算法,它在处理人字门横梁、竖梁时把它们简化为简支梁,并将作用于其上的载荷按均布载荷处理,从平面的角度分析人字门的应力情况,关于平面算法的具体步骤详见《规范》;有限元算法是一种数值分析方法,它将人字门划分成若干单元,从空间的角度对每一单元进行应力、变形计算,并通过计算机图形技术对人字门各方向的位移及扭转变形作出详细直观的分析,呈现出人字门的空间效应,能全面详细地分析人字门应力、变形情况.本文介绍用这两种算法对某船闸人字门进行应力及变形计算的情况,为平面算法的改进提供依据. 1 有限元算法的人字门建模 采用A n sys 软件进行有限元的分析计算时,单元类型分为板单元和梁单元,具体分析计算由几何建模与应力、变形分析两大部分组成.几何建模分为定义几何元素、定义几何元素属性、网格划分;应力、变形分析分为加载、求解、结果后处理三个步骤.A n sys 通过表示模型来显示人字门几何模型,同时将数据以3.db 文件的形式保存在A n sys 核心数据库中,并通过人字门表示模型显示其应力及变形的计算结果. 人字门的建模如下: a .坐标系的建立 .选择位于底横梁腹板上最靠岸底且最靠下游的点作为坐标系的原点o ;x 轴指向人字门背向岸边的方向;y 轴竖直向上;z 轴与船闸人字门面板垂直,方向指向下游.b .板单元厚度的设定 .主横梁上翼缘的边把面板分割成若干个面,面板上与主横梁重合处的板单元厚度取为主横梁上翼缘厚度与面板厚度之和;面板上其他板单元的厚度值不变. c .载荷方式 .由于人字门的横梁、竖梁、面板等面积较大,若采用集中力加载,则会导致计第17卷第2期 2003年6月河 海 大 学 常 州 分 校 学 报JOU RNAL O F HOHA IUN I V ER S IT Y CHAN GZHOU V o l .17N o.2 Jun .2003

船闸设计计算书完美版

第一章船闸总体设计 第一章设计资料 一经济资料 1、建筑物的设计等级: 高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物标准设计。 2、货运量: 淮河1995年的过闸货运量为1750万吨,年设计通过能力为1750万吨。 3、通航情况: 通航期N=360天/年,客轮及工作船过闸次数e n=1,船舶载重量不均匀系数α=,月不均匀系数β=,船闸昼夜工作时间小时τ=22小时 4、设计船型: 见表1-1 表1-1 船型资料: 二水文与气象资料 1、特征水位及水位组合:见表1-2,1-3 高良涧船闸上游为洪泽湖,下游为灌溉总渠,根据江苏省水利厅规划的洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制的情况及可行性研究报告提供的数据进行综合分析后拟定。 表1-2 特征水位表(高程以黄河零点起算(m))

2、地质资料及回填土资料 高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤,土质较为复杂,上部为人工夯实的湖堤,多为黄色粘土,持力层为粘土、亚粘土、粉砂夹层,但层次划分不明,软硬变化较大,下卧层基本上为承载力较高的砂性土,土层概况见表1-4 3、地震资料 查江苏省地震烈度区划分图得,该地区属七度区,根据水工建筑物抗震设计规范SDJ —78“对于级挡水建筑物,应根据其重要性和遭震害的危害性可在基本烈度的基础上提高一度”的规定,考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上的挡水建筑物,故按地震烈度八度设防。 4、地形资料 地形资料详见“高良涧二线船闸闸址地形图” 5、交通及建筑材料供应情况 水运可直达工地,公路运输亦方便,除木材外,其他材料供应充足,钢材由南京发货、水泥、石料、沙由安徽提供,木材由江西福建运来。 第二节船闸的基本尺度 船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。 根据设计船型资料,考虑1顶+2×1000T船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。计算结果如下: m 根据以上三种组合,综合考虑本航线上已建船闸的尺度、内河航运暂定标准、货运密度的变化等方面的情况,取闸室的有效长度为210m,考虑镇静段长度20m,则闸室长度230m,闸室的有效宽度取23m。由船舶吃水得槛上水深Hc≥×=m,考虑留有一定的富裕取m,闸室的有效尺度230×23×m。 第三节船闸各部分高程 船闸的各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利的通过,而且要保证船闸运转操作的安全和方便。在这个前提下还要降低工程造价。船闸各部分高程可参考《船闸总体设计规范》中的有关内容计算确定。 1、上游引航道底高程=上游最低通航水位-引航道的最小水深=-=m 2、上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超高(空载干弦) =+=m 3、上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=+=m

人字门安装调试技术

人字门安装调试技术公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

三峡永久船闸人字门安装 一、概述 三峡永久船闸为双线五级船闸,布置在三峡水利枢纽左岸坛子岭左侧,分南北两线,中心相距94米。紧靠岸坡的为北线,靠江的为南线,每线船闸主体段由六个闸首与五个闸室组成,每个闸室有效面积为34×284米,船闸总长为1621米,上下游闸首落差75.3米。 双线船闸的每线船闸均有五个闸室,六个闸首,每个闸首布置有2扇人字门,六个闸首的人字门分为2种门高,一至四闸首的门高为 38.5m,第五和第六闸首的门高为37.5m。 二、人字门门叶运输、吊装 每扇人字门在制造厂都按12个分段,重量在~之间,其中底节门叶最重为。门叶在堆放场装车采用400t汽车吊,用100t平板车采用平运的方式,沿指定的路线运输到闸墩位置,由布置在闸墩上的一台400t汽车吊和一台200t配合抬吊翻身,然后用400t汽车吊将门叶吊装到安装位置。 三、人字闸门主要技术参数 各闸首人字闸门的主要技术参数见表1-1。 表1-1 人字闸门的主要技术参数表

四、人字闸门安装难点及对策 三峡永久船闸人字门,具有结构尺寸大、重量大、挡水高度大,安装精度和焊接质量要求高的总体特点。从拼焊的角度来看,有三个特点:一是门叶的平面尺寸大而厚度小,属薄壁型焊接结构,焊接变形控制难度大;二是单扇门叶由多节拼焊而成,拼焊截面多,焊接工程量大,影响焊接质量因素多,对焊接工艺实施过程控制要求严格;三是门叶为悬挂式薄板结构,变形自由度大,在要求保证焊缝质量,减少焊接变形的同时,努力将门叶的焊接应力降到最低,以减少门叶因长久运行而导致过大的时效变形。

基于门式刚架优化设计的探析

基于门式刚架优化设计的探析 摘要:轻型门式刚架结构具有造价低廉、安装方便、施工周期短等特点,近几 年来在工业厂房的建设中得到广泛应用。在传统的门式刚架设计方法中,其截面 尺寸、结构形式等选择,都遵照满足使用功能和设计规范的要求,而规范只给定 范围要求,然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本, 采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。因此对门式刚架结构进行 优化设计非常有实际工程意义。 关键词:门式刚架;优化设计 引言: 门式刚架是目前轻型房屋钢结构中应用最为广泛的一种钢结构形式,广泛应 用于生产、仓储、物流等各行各业中。结构的优化设计是结构的综合选优,即把 设计追求的目标与应满足的约束条件有机地结合起来,用优化的理论和合理的方法,在满足设计约束条件的可行区域内进行设计,以得到最优的设计方案,达到“质优、价廉”的经济指标。结构优化设计对门式刚架的应用有着十分重要的应用 意义。 一、门式刚架概述 门式刚架是一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚 架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力途径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此广泛 应用于工业与民用设施中。目前,国内已建成了大量轻钢结构建筑,成长了一大 批钢结构建设企业和设计人员,国内也开发了许多钢结构设计软件,比如PKPM、3D3S、YJK等等均有钢结构设计模块,设计人员可以利用设计软件方便快捷地进 行各种钢结构设计。然而,不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件 进行设计,而得出不一样的结果。这主要与设计人员对规范、结构体系以及软件 本身的理解认识,工作实践经验的积累等因素都有关。设计结果决定了工程的含 钢量,基本上就确定了工程的整体造价,所以结构设计不仅要符合相关设计规范 等条文的规定,保证建筑结构体系的安全,同时也应该在满足相关设计规范要求 的基础上做好恰当的优化,合理的降低结构的含钢量,做到安全适用,经济合理,保障质量。因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。 二、优化设计 2.1结构选型 门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。 合理选择结构形式,包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等至关重要。首先,柱距对用结构钢量有较大的影响。经过大量工程实例调查和统计,柱距为6~9m 时,总用钢量基本保持稳定;柱距小于6m时,总用钢量随柱距增大普遍呈降低 趋势,降幅随跨度的增大而增加;柱距超过9m时,由于檩条、支撑、吊车梁等 构件的用钢量大幅上升,造成总用钢量上升。柱距和跨度首先应满足工艺布置的 要求。当工艺无特别要求时,柱距应以6~9m为宜。有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近6m;无吊车及屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近9m。具体 工程应通过结构计算模型的试算比较来最终确定。门式刚架跨度宜采用9~36m,当边柱宽度不等时,其外侧应对齐。屋面坡度一般以5%~10%为宜,沿海多雨地

船闸总体设计

航道工程课程设计 题目:西江某水利枢纽船闸总体设计 学院:船舶工程学院 专业:港口航道与海岸工程 学号:20130122** 姓名:吴彦祖 日期:2017年1月

1. 2. 3.目录 第一章设计基本资料 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计标准、设计规范 (1) 1.3地形地质资料 (1) 1.4水文资料 (1) 1.5设计资料 (1) 1.6设计船型 (2) 第二章船闸总体设计 (3) 2.1船闸规模 (3) 2.1.1船闸基本尺度 (3) 2.1.2船闸线数和级数 (5) 2.1.3船闸引航道布置 (5) 2.2船舶设计水位和各部分高程 (7) 2.3船闸通过能力和耗水量 (8) 2.3.1船闸通过能力 (8) 2.3.2船舶耗水量计算 (10) 第三章闸首、闸阀门及输水系统选择 (12) 3.1闸门的选型及基本尺度计算 (12) 3.1.1门扇长度l n (12) 3.1.2门扇厚度t n (12) 3.2输水系统初步设计 (12) 3.2.1输水阀门处廊道断面面积 (13) 3.3闸首结构初步设计 (13) 3.3.1边墩设计 (13) 第四章闸室结构形式初步设计 (15) 第五章船闸总体布置原则 (16) 第六章船闸布置图 (17) 6.1船闸总平面布置图 (17)

6.2船闸纵断面布置图 (17)

第一章设计基本资料 1.1设计背景 西江某水电枢纽是西江下游河段广西境内的最后一个规划梯级,枢纽横跨两岛三江,是一座以发电为主,兼有航运、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。根据交通部对西江航运的规划,航道等级将从Ⅲ级提高为Ⅱ级航道,因此船闸为满足不断增长的货运量需要,将原1号船闸规模由1000t级扩大为2000t级。 1.2设计标准、设计规范 1、船闸总体设计规范,JTJ305-2001,人民交通出版社 2、内河通航标准,GB50139-2004,中华人民共和国建设部 3、船闸闸阀门设计规范,JTJ308-2003,人民交通出版社 4、船闸水工建筑物设计规范,JTJ307-2001,人民交通出版社 5、船闸输水系统设计规范,JTJ306-2001,人民交通出版社 1.3地形地质资料 建基岩体主要为砂岩,岩体完整性较好,裂隙不甚发育 1.4水文资料 降雨量及气温资料从略。 1.5设计资料 表1.1设计资料 序号工程项目指标备注 1设计水平年2030 2船闸级数单级 3通航规模Ⅱ级 4航道设计标准(m)130×2.6×560航宽×航深×弯曲半径 5船队尺度(m)186.0×32.4×2.61顶4艘2000t级分节驳6船闸年通过能力(万t)3500远期 7最大过船吨位2000t 8船闸设计标准4×2000t船队一次通行过闸 9通航期(天)350 10最高通航水位(P=10%)(m)23.9/23.8上游/下游 11最低通航水位(P=98%)(m)18.6/5.05上游/下游

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