JTJ 264-1987 船闸设计规范(试行) 第四篇 闸门、阀门设计.pdf
《JTJ 264-1987 船闸设计规范(试行) 第四篇 闸门、阀门设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《JTJ 264-1987 船闸设计规范(试行) 第四篇 闸门、阀门设计.pdf(73页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、船闸设计规范第四篇闸门阀门设计目录第一章一般规定第二章闸门阀门的设置及其总体布置第三章荷载第四章材料和容许应力第一节材料第二节容许应力第五章结构设计第一节结构布置的一般要求第二节结构计算第三节连接计算和构造的一般要求第六章零部件及预埋件第一节一般要求第二节支承运转件第三节吊耳吊杆及锁定第四节埋件第五节止水装置第七章人字闸门第八章横拉闸门第九章升降式平面闸门第十章三角闸门第十一章阀门第一节平面阀门第二节反向弧形阀门第十二章启闭力附录一升降式平面闸门阀门门槽型式的选择附录二闸门阀门荷载计算的主要公式附录三闸门止水橡皮定型尺寸附录四结构计算的主要公式附录五零部件及预埋件计算公式附录六门楣胸墙及顶止水
2、缝的推荐尺寸附录七摩擦系数的选用附录八有关标准及其代号第一章一般规定第条本篇适用于船闸钢质的闸门阀门和拦污栅设计第条船闸闸门和阀门的设计工作应综合考虑材料制造运输安装维修以及使用管理等各方面的因素做到总体布置得当结构型式合理操作灵活可靠维修简单方便第条船闸的闸门和阀门按其工作性质可划分为工作闸门检修闸门事故闸门阀门以及检修阀门按结构特征可划分为人字闸门平面闸门横拉闸门三角闸门一字闸门弧形闸门迭梁闸门浮式闸门平面阀门以及反向弧形阀门等闸门的级别根据工作性质及封闭孔口的面积按表划分阀门的级别与同一船闸的工作闸门一致闸门级别表分类级别面积封闭孔口面积米大型闸门中型闸门小型闸门工作闸门检修闸门事故闸门
3、注米的工作闸门设计时宜做专门研究同一座船闸的工作闸门的级别应一致以其中封闭孔口面积最大者为准第条闸门和阀门采用平面体系的假定和容许应力的方法计算必要时可在平面计算的基础上按空间体系用有限元法校核第二章闸门阀门的设置及其总体布置第条船闸应在上下闸首设置工作闸门检修闸门位于重要水利水电枢纽上的船闸因闸门失事可能引起严重后果应设置事故闸门船闸的输水廊道除设有工作阀门外应设有检修阀门在输水廊道进出口处应设置拦污栅第条闸门阀门的设计应包括闸门阀门正常工作所必要的附属设备如工作桥爬梯通道护弦缓冲设备限位装置平压设备以及锁定装置等淤积严重的地区应设有闸阀门的清淤设备冰冻地区应考虑防止闸门承受冰压力的设施必须
4、溢洪的闸门应设有可靠的安全设施在动水条件下工作的闸门阀门应考虑减轻振动和空蚀的有关措施第条闸门阀门应根据结构型式运行条件及水质情况采取涂料保护或金属喷镀等有效的防腐蚀措施第条船闸闸门阀门的型式应根据通过能力通航净空孔口尺寸水位组合水力学条件以及水工建筑物的结构型式等因素通过技术经济比较选定承受单向水头在静水条件下启闭的工作闸门宜优先选用人字门承受双向水头在静水条件下启闭的工作闸门宜选用横拉门在局部开启条件下输水或动水启闭的中小型工作闸门宜选用三角门在有帷墙的上闸首或井式船闸宜选用升降式平面门米以下的中低水头可选用平面阀门或反向弧形阀门米米的中高水头宜选用反向弧形阀门如能对门槽可能产生的不利影响
5、采取有效措施也可采用平面阀门第条闸门的布置不得影响船闸的有效通航尺寸第条平面人字闸门在关门位置时门扇的轴线与闸室横轴线的夹角可采用也可采用或对于圆拱形人字闸门可在选用平面人字闸门门扇旋转中心的确定应满足下列条件一闸门全开时门扇及其护弦全部位于门龛中并应留有厘米的富裕量二旋转中心应向上游偏离支承反力作用线厘米门龛长度应按闸门全开时留有厘米的富裕量确定第条提升式平面闸门的启闭机排架高度应满足通航净空要求为了减小闸门和排架的高度可采用双扇平面闸门或设置随水位变化的活动底槛下降式平面闸门宜布置在帷墙之后并使闸门构件全部位于底槛以下第条横拉门一般采用矩形竖剖面也可采用梯形竖剖面横拉门的门槽宽度按门厚和固
6、定支承的厚度决定门槽的深度须考虑固定支承的宽度和布置缓冲垫块的要求门库在支承处的宽度应与门槽相同门库内部的宽度可根据门顶滚轮轨道的布置要求和减小门库内壅水阻力的要求确定一般在闸门的两侧留有厘米的空间门库的净长按闸门的正常行程确定当闸门在门库内检修时其尺寸按检修要求决定门库的入口处须设检修门槽第条三角闸门旋转中心的位置应根据枢轴拉杆的布置要求和不影响船闸有效宽度的原则确定三角闸门的中心角主要根据闸门工作水头和输水条件选定可取左右第条在设计工作阀门时应尽量考虑事故情况和动水关闭的要求第条平面阀门的门槽宽度深度和门槽体型的选择除应满足布置支承埋件的要求外尚应注意下列两点一为改善门槽的空穴特性减少门槽
7、空蚀可参照附录一选择较优的门槽体型二当水头超过米边界条件较特殊且无类似工程可供参考时门槽体型应通过模型试验确定第条反向弧形阀门面板曲率半径与阀门处廓道高度的比值可取为反向弧形阀门的支铰中心应布置在灌泄水时支铰和支铰梁都不受水流直接冲击的高程上支铰中心与廓道底面的距离一般为倍阀门处的廓道高度第条阀门井及检修阀门井的尺寸应满足安装检修工作的要求井内应设置足够宽度的检修平台检修平台至闸墙顶应设有人梯此外尚需布置锁定锚钩等设备第三章荷载第条作用在闸门阀门上的荷载分为设计荷载和校核荷载一设计荷载包括闸门或阀门自重及门上固定设备重静水荷载包括浮托力动水荷载风荷载波浪作用力工作桥上的荷载泥砂荷载启闭力闸门运
8、转时的水阻力其他荷载二校核荷载包括校核情况下的上述荷载船舶撞击力安装时产生的荷载及试验荷载第条闸门阀门的荷载可不考虑地震作用力第条作用在闸门阀门上的各种荷载应按可能同时出现的最不利计算情况进行荷载组合第条闸门阀门的设计静水荷载分别按下列情况计算一工作闸门上游为设计最高通航水位下游为相应的最低水位下游为最低通航水位上游为相应的最高水位可能出现的最大水位差所对应的上下游水位二工作阀门同工作闸门当阀门后面可能产生远驱式水跃时应根据具体情况确定三检修闸门及检修阀门迎水面为检修期最高水位闸室无水四事故门上游为最高设计水位闸室无水第条工作闸门阀门的校核静水荷载按上游为非常洪水位或其他最高水位下游为相应的低
9、水位计算第条闸门阀门的设计动水荷载在没有实验资料的情况下分别按下列规定计算一门上设输水阀门的闸门局部开启输水的闸门门顶过水的闸门以及事故门的设计动水荷载视门的级别水流条件及门型等因素取为设计静水荷载乘以的动水系数二廊道输水系统工作阀门的设计动水荷载取为设计静水荷载乘以压力系数和动力系数压力系数当船闸无动水关闭阀门要求时压力系数对长廊道可采用短廊道可采用当船闸有动水关闭阀门要求时压力系数对长廊道可采用对短廊道可采用必要时也可按水力学计算求得动力系数根据水流情况阀门型式和不同部件取考虑到不利的情况不一定同时发生各系数不宜均取最大值三当进行闸门阀门构件刚度验算时不考虑动力系数第条计算风荷载及波浪压力
10、作用时风级按下列规定选取一正常通航情况取当地容许通航的最大风级二其他情况取当地最大风级第条输水廊道进水口拦污栅的设计荷载应根据所在河道的污物情况及清污措施等因素决定一般采用水位差米计算第条作用在门上各种荷载的计算方法和取值参照附录二的有关公式和规定进行第四章材料的容许应力第一节材料第条闸门阀门承重结构的钢材一般采用号钢或锰钢其质量标准应分别符合现行普通碳素结构钢技术条件低合金结构钢技术条件规定的要求并宜根据不同情况按表选用闸门阀门拦污栅结构及埋件采用钢号表结构及运用条件钢号结构大型工作闸门及受动水荷载的闸门阀门平炉氧气转炉号镇静钢或锰钢受静水荷载的中小型工作闸门平炉氧气转炉号沸腾钢检修门拦污栅
11、同项埋件主要受力埋件同项按构造要求设置的埋件号钢或其他任何钢号注对于无证明书的钢材经试验证明其化学成份和机械性能符合相应标准所列钢号的要求时可酌情使用非焊接结构的钢号可参照表采用第条闸门阀门承重结构的钢材应保证抗拉强度伸长率屈服点并限制硫磷的极限含量对焊接结构尚应限制碳的极限含量主要受力结构的钢材应具有冷弯试验的合格保证承受动载的结构应具有常温冲击韧性的合格保证第条闸门阀门的支承运转件包括顶枢底枢支枕垫支铰滚轮主轨等的钢铸件一一般采用现行碳素钢铸件分类及技术条件规定的号铸钢中级和级二对大型闸门和高水头阀门可采用合金铸钢如第条闸门阀门的铁铸件应符合现行灰铁铸件分类及技术条件中规定的各项要求但作为
12、加重用的铸铁不限牌号应保证其比重第条闸门阀门的吊杆轴连接轴支承轮轴和铰轴等的钢材一般采用一现行优质碳素结构钢钢号和一般技术条件或现行优质碳素钢中规定的号或号钢二现行普通碳素结构钢技术条件中规定的号钢三对于大型闸门阀门中受力较大的轴宜采用现行合金结构钢技术条件中规定的钢或综合性能与其相似的其他合金结构钢第条闸门阀门常用止水橡皮的定型尺寸可参照附录三选用第条大中型闸门阀门的止水底板宜采用不锈钢材料小型闸门可采用其他材料第条闸门阀门零件所用的青铜应符合现行铸造铜合金中规定的各项要求第条手工焊接用的焊条应符合现行低碳钢及低合金高强度钢焊条规定的要求选择的焊条型号应与主体金属强度相应规定如下一焊接号钢时
13、对承受动荷载的闸门阀门结构宜采用型焊条对其他结构采用型焊条二焊接锰钢时采用型焊条三焊接不锈钢时采用型焊条四表面堆焊不锈钢时采用型焊条第条自动焊或半自动焊应采用与主体金属强度相适应的焊丝和焊剂焊丝应符合现行焊接用钢丝规定的要求第条普通螺栓和锚栓宜采用现行普通碳素结构钢技术条件中规定的号钢制造第条高强度螺栓应符合现行钢结构用高强度大六角螺栓大六角螺母垫圈形式尺寸与技术条件或钢结构用扭剪形高强度螺栓连接付型式尺寸与技术条件的规定第条轨道固定支座底枢顶枢拉锚座枕垫座钢丝绳锥形螺套拉座等座基的二期混凝土的标号不应小于号第二节容许应力第条钢材的容许应力应根据表的尺寸分组按表采用连接材料的容许应力按表表采用
14、计算不同级别闸门阀门的构件和连接应将表至表所规定的数值分别乘以下列调整系数级级级第条闸门阀门的底枢顶枢滚轮支铰拉杆支枕垫吊耳铸钢主轨等支承运转件的容许应力按表采用灰铁铸件的容许应力按表采用轴套容许应力按表采用设置埋件的一二期混凝土的承压容许应力按表采用木材的容许应力按表采用第条表至表的容许应力值对校核荷载组合可提高钢材的尺寸分组表组别钢材尺寸毫米号钢锰钢棒钢的直径或厚度型钢的厚度钢板的厚度钢材的直径或厚度第组第组第组第组注棒钢包括圆钢方钢扁钢和六角钢型钢包括角钢工字钢和槽钢工字钢和槽钢的厚度系指腹板的厚度钢材的容许应力牛毫米表应力种类符号号钢锰钢第组第组第组第组第组第组第组抗拉抗压和抗弯抗剪局
15、部剪压局部紧接承压注局部承压应力不乘调整系数局部承压指构件腹板的小部分表面受局部荷载的挤压或端面承压磨平顶紧等情况局部紧接承压是指可动性小的铰即轴与支承轴孔之间在接触面的投影平面上的压应力焊缝的容许应力牛毫米表焊缝分类应力种类符号自动焊半自动焊和用型焊条的手工焊当钢号为号钢自动焊半自动焊和用型焊条的手工焊当钢号为锰钢第组第组第组第组第组第组第组对接焊缝抗压抗拉和抗弯当用自动焊时当用半自动焊或手工焊时焊缝的质量检查为精确方法普通方法抗剪角焊缝抗拉抗压和抗剪注检查焊缝的普通方法系指外观检查测量尺寸钻孔检查等方法精确方法是在普通检查方法的基础上用射线超声波方法等进行补充检查仰焊焊缝的容许应力按上表降
16、低安装焊缝的容许应力按上表降低普通螺栓连接的容许应力牛毫米表螺栓种类应力种类符号螺栓钢号构件的钢号号钢锰钢号钢锰钢第组第组第组第组第组第组第组精制螺栓抗拉抗剪类孔承压类孔粗制螺栓抗拉抗剪承压锚栓抗拉注孔壁质量属于下列情况者为类孔在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径然后在装配好的构件上扩钻至设计孔径的孔在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于类孔当螺栓直径大于毫米时螺栓容许应力应予降低对于号钢降低对于锰钢降低支承运转件的容许应力牛毫米表应力种类符号普通碳素钢低合金钢优质碳素结构钢碳素铸钢合金铸钢合金结构钢抗拉
17、抗压和抗弯抗剪局部承压局部紧接承压孔壁抗拉注括号内为调质处理后的数值孔壁抗拉容许压力系指固定结合的情况若系活动结合则应按表值降低表列合金结构钢的容许应力适用于截面尺寸为毫米如按冶标规定由于厚度影响屈服点有减少时各类容许应力可按屈服点减少比例予以减少表列合金铸钢的容许应力仅适于壁厚毫米的铸钢件灰铁铸件的容许应力牛毫米表应力种类符号铸铁牌号轴心抗压和弯曲抗压弯曲抗拉抗剪局部承压局部紧接承压轴套容许应力牛毫米表材料符号径向承压钢对铸铝铁青铜钢对铸锡磷青铜注水下重要的运转件轴衬轴套的容许应力允许降低混凝土的容许应力牛毫米表应力种类符号混凝土标号承压木材的容许应力牛毫米表名称符号容许应力针叶材阔叶材东北
18、落叶松红松杉木栎木榨木桦木横纹承压全表面第条钢材和钢铸件的物理性能按表采用钢材和铸钢件的物理性能表材料名称弹性模量牛毫米剪变模量牛毫米线膨胀系数以每摄氏度计密度千克米泊桑比钢材铸钢件第五章结构设计第一节结构布置的一般要求第条闸门阀门的梁系应尽量采用等高连接的布置方式并应考虑制造运输安装和防腐蚀等方面的要求第条闸门阀门主梁一般按等荷载原则布置主梁的间距应考虑支承运转件布置的要求底主梁的布置应考虑底缘型式构造以及设置和更换底止水的要求闸门顶部主梁的布置应考虑闸门受到船舶的撞击时具有足够的强度和刚度第条闸门阀门应设置门背联结系和竖向联结系门背联结系可采用桁架或框架竖向联结系可采用桁架或实腹式结构第条
19、选择闸门阀门构件的钢材规格应适当精减闸门阀门受力构件的钢板厚度或型钢截面不得小于一毫米厚的钢板二的等边角钢三的不等边角钢四的工字钢五的槽钢第二节结构计算第条闸门阀门的结构构件应进行强度刚度和稳定性验算第条强度验算对闸门阀门受力的构件和连接件应验算正应力和剪应力在同时受较大正应力剪应力或同时受较大正应力剪应力和局部压应力的作用处应验算折算应力拱形人字门反向弧形门正向弧形门以及三角门的面板和曲梁可忽略其曲率影响近似按平板和直梁计算第条刚度验算受弯构件和压弯构件应验算其挠度最大挠度与计算跨度之比不应超过下列数值工作阀门的主梁工作闸门和事故闸门的主梁检修闸门检修阀门和拦污栅的主梁一般次梁对跨度较大的上
20、游止水的潜孔闸门阀门其顶梁挠度的绝对值不应影响顶止水的可靠性和运行的可能性第条稳定验算受弯受压和压弯构件应验算整体稳定性和局部稳定性第条闸门阀门轴心受压受拉构件的长细比不应超过下列数值一受压构件的容许长细比主要构件次要构件联系构件二受拉构件的容许长细比主要构件次要构件联系构件第条闸门阀门的面板及其兼作主次梁翼缘有效宽度的计算计算闸门阀门的面板时应将面板作为矩形薄板的局部弯应力与面板参予主次梁翼缘工作的整体弯应力相叠加对于人字闸门尚应再同面板与主次梁共同承受的整体轴向压应力相叠加具体计算宜按下述规定进行一面板的局部弯应力可视支承边界情况按四边固定或三边固定另一边简支的弹性薄板承受均布荷载计算初选
21、面板厚度时按下式计算式中面板厚度毫米弹性薄板支承长边中点的弯应力系数按附录四中附表或采用面板计算区格中心的水压力强度牛毫米弹塑性调整系数时时面板计算区格的短边和长边的长度毫米从面板与主次梁的连接焊缝算起钢材的容许弯应力牛毫米考虑整体弯压应力影响的系数对于长边为水平方向的水平区格由附表和查得和并取其中的较小值对于竖直区格由附表查得二计算面板参与主次梁翼缘工作的整体弯曲压应力时面板兼作主次梁翼缘的有效宽度按附录四之二款中的项规定计算人字闸门面板与主次梁共同承受的整体轴向压应力按面板全部宽度和主次梁全部截面计算三待面板厚度和主次梁截面初步选定后应按下列简化公式进行验算水平区格竖直区格当主梁带有前翼缘
22、时其宽厚比不宜大于式中面板水平区格支承长边中点的局部弯应力面板竖直区格支承长边中点的局部弯应力整体弯压应力影响系数对于常用的水平区格应分别由附表与查得长边中点的和短边中点的并取二者较小值竖直区格长边中点的整体弯压应力影响系数可由附表查得其它符号意义与式相同第条对于在一般水质中工作的闸门阀门确定面板厚度时应在满足强度要求的基础上另加毫米厚的腐蚀裕度对于在海水或其它腐蚀性较强的水质中工作的闸门阀门应另加毫米厚的腐蚀裕度对于其他重要受力构件亦宜适当考虑腐蚀裕度第条拦污栅宜做成活动式以便于维修更换栅条截面高度不宜大于倍厚度也不宜小于毫米栅条侧向支承间距不宜大于倍栅条厚度第条闸门阀门和拦污栅各构件的计算
23、可参照附录四中的计算简图和公式进行第三节连接计算和构造的一般要求第条闸门阀门结构构件的连接一般采用焊接运转件和门体的连接运转件之间的连接可采用螺栓连接第条在设计焊接结构和构件时应使焊缝尽量对称于构件重心避免焊缝立体交叉和多条焊缝集中一处力求最大限度地减少残余变形和残余应力对结构的不利影响闸门阀门门叶的主体结构不得采用间断焊缝第条螺栓连接一般采用粗制螺栓当主要承受剪力时宜采用精制螺栓必要时精制螺栓可配制铰制孔第条焊接普通螺栓和高强螺栓连接的构造要求和计算可参照的有关规定进行第六章零部件及预埋件第一节一般要求第条闸门阀门的零部件应保证门体运转可靠灵活在设计中应尽量使零部件标准化定型化对水下运转件应
24、考虑水下使用特点和要求便于水下更换和维修第条铸件设计应注意铸造工艺并符合铸件结构要素的要求锻件和加工件的设计应符合有关规范和结构要素的要求第条支枕垫块滚轮和支铰的轴以及吊耳轴等宜镀铬底枢的蘑茹头可堆焊不锈钢对需要经常拆卸的螺栓和螺帽宜做防锈蚀处理第条设计中应考虑润滑设施以保持轴与轴套之间良好的润滑条件润滑设施应便于加油润滑油应尽量做到抵达承压面经常在水下运转的重要的轴套或轴承宜设置效果良好的密封装置第二节支承运转件第条平面闸门阀门的滚动支承常用简支轮悬臂轮当跨度与荷载很大又在动水条件启闭时为保证轮子与轨道接触良好宜选用台车对于作用在主滚轮上的荷载应考虑不低于的不均匀系数主滚轮硬度应略低于轨道硬
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- JTJ 264 1987 船闸 设计规范 试行 第四 闸门 阀门 设计
