水工平面鋼閘門表面積計算

水工平面鋼閘門表面積計算滿曼;李興柏;汲建業(yè)【摘要】對比討論水工建筑物中平面鋼閘門表面積的不同計算方法，結合工程實例進行數(shù)據(jù)分析，探尋水工平面鋼閘門表面積的最優(yōu)計算方法，為水工平面鋼閘門防腐項目預算及工程量校核提供科學依據(jù).【期刊名稱】《水利建設與管理》【年(卷)，期】2016(036)001【總頁數(shù)】3頁(P54-55,79)【關鍵詞】水工建筑物;平面;鋼閘門;表面積【作者】滿曼;李興柏;汲建業(yè)【作者單位】濟寧市南四湖水利管理局,山東濟寧272000;濟寧市南四湖水利管理局仙東濟寧272000;濟寧市南四湖水利管理局仙東濟寧272000【正文語種】中文【中圖分類】TV663+.4在平面鋼閘門的生產(chǎn)和維修中，經(jīng)常碰到鋼閘門門葉結構表面積的計算問題。譬如，按照《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》(DL/T5018—94)，需要對閘門做表面防腐處理；在閘站的維修管理中，也需要對閘站鋼結構進行防腐處理。除銹除砂后，需要噴涂涂料或油漆，這些防腐措施都要以閘門的實際表面積為依據(jù)，根據(jù)實際防腐面積來計算生產(chǎn)費用或者編制維修養(yǎng)護預算經(jīng)費。但是，水工鋼閘門是由很多不同型號的鋼材構件焊接或鉚接而成，如果按構件逐一統(tǒng)計，將是一項十分繁雜的工作，如果用閘門外形尺寸大致估算，其結果未免太過粗糙，不能作為應用依據(jù)。尋求一種簡潔而準確的算法，對于生產(chǎn)實際具有重要意義。當前，對水工平面鋼閘門表面積的計算，常見的算法有兩種。方法一，是現(xiàn)在工程技術人員普遍采用的，根據(jù)不同規(guī)格鋼材的重量和外形截面尺寸進行推算。譬如，水工平面閘門的面板，一般是鋼板，用總重量除以理論重量，即得到鋼板的表面積；其他型號的鋼材，如背拉架、底梁等構件，多為角鋼、槽鋼或鋼管等，用設計長度乘以折算周長，即得到表面積。鋼材總重和長度在金屬結構設計圖紙里就能查到，折算周長根據(jù)截面尺寸大致計算。這種算法被廣為采用，一是計算比較快捷，二是抓住了平面鋼閘門的主要表面積，忽略了次要位置的表面積，具有可操作性。從計算上看，一些型鋼折算周長的計算不太準確，如角鋼或工字鋼，其截面周長并非肢長或腹板長的簡單相加。方法二，也是根據(jù)鋼材重量和界面尺寸推算，和方法一的不同之處在于其截面周長的計算更為簡化。如槽鋼表面積的計算：式中G——某種型號槽鋼的重量，kg；G0——該種型號槽鋼的單重，kg/m；h一槽鋼的高度，mm；b一槽鋼的寬度，mm。從上式可以看出，G/G0是槽鋼的長度，0.002(h+1.5b)是槽鋼的截面周長。槽鋼截面周長包括上、下肢長度和腹板長度之和，此處的(h+1.5b)是一種簡化，因為標準構件的上、下肢同腹板結合處有倒圓角，而且內(nèi)外卜兩側的上、下肢長度和腹板長度并不一致。槽鋼的長度也可以直接從圖紙上查得，同方法一相比的區(qū)別其實就是截面周長的計算。另外，討論一種新方法。對于鋼板，方法一的辦法是可取的。鋼板的總重量除以理論重量得到的是鋼板兩個大平面的表面積，四個小平面面積占總表面積的比例很小，而且平面鋼閘門四周與其他鋼構件連接，也不需要計入防腐面積，鋼板的總重量和單位面積重量都便于查詢，所以，鋼板的表面積的計算采用方法一。對于角鋼、槽鋼或工字鋼等線型構件。表面積=截面周長X構件長度。其中，構件長度可以從金屬結構設計圖紙上查詢，主要在于計算截面周長。其實，標準構件的截面周長也可以直接從國家標準里查得。譬如等邊角鋼，表3有外表面積(m2/m)—欄，這個數(shù)值就是不同型號角鋼的截面周長。相比方法一和方法二，這個方法結果更準確，熱軋鋼板、鋼帶、工字鋼和角鋼等標準型材的截面周長都是查詢得到的；計算過程也更快捷，查到構件長度和外卜表面積，二者相乘即可。方法一和方法二，還要經(jīng)過簡化計算。此法可以稱為查表法。南四湖位于山東省濟寧市南部，由南陽、昭陽、獨山、微山四湖連接而成，是我國北方最大的淡水湖。南四湖湖東大堤是沂沐泗洪水東調(diào)南下工程治淮項目的骨干工程，全長約124km，湖堤沿線有眾多的平原區(qū)水工建筑物，新建和維修加固各類建筑物152座，各種閘站涵洞等每年都需要維修養(yǎng)護。筆者根據(jù)近期實施的南四湖湖東堤水工建筑物維修養(yǎng)護工程鋼閘門防腐項目，選取湖東堤夏鎮(zhèn)航道閘上節(jié)閘門和蔣莊河閘下節(jié)閘門作為驗算實例，對三種計算方法進行比較。此處選擇的閘門都是雙扉式平面鋼閘門，總共包括上下兩節(jié)。由于閘門門葉結構煩瑣，限于文章篇幅，只羅列了其中部分主要型鋼構件的表面積計算，旨在對比方法，說明問題，如表1~表4所列。表4各種算法結果比較規(guī)格方法一方法二查表法折算截面周長/m結果/m2近似截面周長/m結果/m2查表得截面積/m2結果加2鋼板(8)89.45989.45989.459鋼板(12)7.0137.0137.013槽鋼([16a)0.4211.3270.50913.7280.54614.726槽鋼([22a)0.565.0340.6716.0320.7196.464角鋼夏鎮(zhèn)蔣莊河0.41.8161.7360.41.8161.7360.3921.781.701從表4中可以看出，鋼板表面積的計算結果相同，都是總重量除以理論重量，適用于不同型號的鋼板。主要的差別在于線性鋼構件截面周長的計算。查表法查得的槽鋼和角鋼單位長度的截面積，數(shù)值上就等于截面周長，結果最精確。反過來驗證方法一和方法二，方法二比方法一結果更準確，當然計算過程也稍微復雜一點。3結論對于水工平面鋼閘門門葉結構表面積的計算，采用查表法，簡潔而準確，具有實際操作意義。參考文獻CalculationofhydraulicplanesteelgatesurfaceareaMANMan,LIXingbai,JIJianye(JiningNansiLakeWaterConservancyAdministrationBureau,Jining272000,China)Abstract:Differentcalculationmethodsofplanesteelgatesurfaceareasinhydraulicstructuresarecomparativelydiscussed.Engineeringexamplesarecombinedfordataanalysis.Thebestcalculationmethodofhydraulicplanesteelgatesurfaceareaisexplored,therebyprovidingscientificbasisforhydraulicplanesteelgateanticorrosiveprojectbudgetandengineeringquantitieschecking.Keywords:hydraulicstructures;plane;steelgate;surfaceareaDOI:10.16616/ki.11-4446/TV.2016.01.016中圖分類號：TV663+.4文獻標志碼：B文章編號：1005-4774(2016)02-0054-02從表4中可以看出，鋼板表面積的計算結果相同，都是總重量除以理論重量，適用于不同型號的鋼板。主要的差別在于線性鋼構件截面周長的計算。查表法查得的槽鋼和角鋼單位長度的截面積，數(shù)值上就等于截面周長，結果最精確。反過來驗證方法一和方法二，方法二比方法一結果更準確，當然計算過程也稍微復雜一點。對于水工平面鋼閘門門葉結構表面積的計算，采用查表法，簡潔而準確，具有實際操作意義。【相關文獻】鐵漢.鋼閘門防腐面積的計算[J].金屬結構,1993(5):6.GB/T706—2008熱軋型鋼[S].北京: