平面钢闸门设计

钢结构平面钢闸门设计一、引言钢结构平面钢闸门是一种广泛应用于水利工程、市政建设和工业设施中的设备。

它具有结构稳定、安全可靠、使用寿命长等优点，因此受到广大用户和设计师的青睐。

本文将详细介绍钢结构平面钢闸门的设计过程。

二、设计要求1.安全性：钢结构平面钢闸门必须能够承受水的冲击力和重力，确保在极端情况下不会发生变形或损坏。

2.稳定性：闸门在开启和关闭过程中应保持稳定，不能出现晃动或倾斜。

3.耐久性：闸门应能够经受长期使用和环境的侵蚀，保持良好的工作性能。

4.易操作性：闸门的操作应简单、方便，便于工作人员进行操作和维护。

三、设计步骤1.确定尺寸和规格：根据实际应用需求，确定钢结构平面钢闸门的尺寸和规格。

2.选择材料：根据设计要求和使用环境，选择合适的钢材。

通常选用高质量的碳钢或不锈钢，以满足强度和耐久性的要求。

3.结构设计：根据尺寸和规格，进行钢结构平面钢闸门的结构设计。

主要考虑以下几点：a. 门叶结构：门叶是闸门的核心部分，需要考虑强度、刚度和稳定性。

可采用钢板焊接或型材拼接的方式，形成稳定的结构。

b. 支撑和固定结构：为了确保闸门的稳定性和安全性，需要设计合理的支撑和固定结构。

可采用柱式支撑、悬臂支撑或地脚螺栓固定等方式。

c. 止水装置：为防止闸门在关闭时出现漏水现象，需要设计可靠的止水装置。

可采用橡胶止水带或金属止水片等方式。

d. 操作装置：为方便工作人员进行操作和维护，需要设计简便的操作装置。

可采用手动操作杆、电动操作器或液压驱动器等方式。

4. 应力分析：利用有限元分析软件对钢结构平面钢闸门进行应力分析，确保在设计工况下，各部件的应力和变形都在允许范围内。

5.校核与优化：根据分析结果，对钢结构平面钢闸门的设计进行校核和优化，确保其满足各项设计要求。

6.绘制施工图：根据最终设计方案，绘制详细的施工图纸，包括各部件的详细尺寸、材料要求、制造工艺等。

7.制造与检验：按照施工图纸进行制造和加工，对每个环节进行严格的质量检验，确保最终产品符合设计要求。

水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计### 一、概述平面钢闸门是水工钢结构及水利iooocxx中常用结构形式之一，它由类似重锤头的重门板、加强附件、主动节、水密密封铰链等零部件组成，可用于水坝、桥涵、泵站等水工工程的闸门及安装在水厂总池等建筑物边缘上的用途。

本次课程设计旨在研究平面钢闸门的结构原理，设计符合工程要求的应用实例，分析闸门的性能以及可能的故障现象，采取有效的解决方案以满足工程规范要求。

### 二、研究内容1. 结构原理：分析平面钢闸门结构原理，了解它从几个方面来保证性能和工作效果，要求运行及操作方便，安装牢固可靠，抗压、抗拉能力强，止水性能优越。

2. 工程实例：根据工程要求，考虑抗震、抗风、抗滑水等等要求，确定合理的规范尺寸，计算支撑力、稳定力及固定的力值，设计应用实例并做出相应的图纸。

3. 性能分析：分析闸门的型式（例如：滑动闸门、转轴闸门）、使用频率（例如：经常开关或者严格控制）、耐久性（使用寿命、耐腐蚀性）、导流性能（抗决口、水位差）、防泄漏能力（密封性能）等等要求性能，完成性能的综合分析，基于此完善闸门的结构构件。

4. 故障分析：分析可能出现的故障现象（例如：闸板断裂、节点受力大、闸板渗漏等等），从成因及原因来考虑闸门的设计，采取有效的解决方案。

### 三、实施方案1. 计算平面闸门的基本参数，如质量、支撑力及稳定力，根据水力学及结构力学原理，分析平面钢闸门的合理配置及设计标准；2. 对工程实例进行尺寸估算、考虑抗震、抗风、抗滑水等要求，修正钢闸门的结构图纸及构件；3. 分析关于平面闸门性能的各个要求，并进行性能综合分析，完善自身结构，确保抗压、抗拉能力强；4. 对可能出现的故障现象进行科学的分析，采取有效的措施，使闸门的操作及运行安全可靠。

本次课程设计旨在对平面钢闸门的设计进行研究，掌握平面钢闸门的结构原理、了解使用频率、耐久性及性能要求等，以及分析可能出现的故障现象并采取适当措施。

漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽：10m设计龙头：5.8m结构资料：3号钢（Q235）焊条：E43型止水橡皮：侧止水为P型橡皮，底止水为条形橡皮行走支承：采用双滚轮式，采用压合胶木定轮轴套，滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级：C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：不考虑风浪所产生的水位超高，H=5.8m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门的计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m，其中，d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。

2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

3、主梁的布置由于L>1.5H，所以采用双主梁式。

为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m，并要求下悬臂a≥0.12H，且a≥0.4m，同时满足于上悬臂c≤0.45H，且a≤3.6m，今取a=0.7m≈0.12H=0.696m；主梁间距：2b=2（y'-a）=2×（1.93-0.7）=2.46m；则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m，且c<3.6m，满足要求；闸门的主要尺寸如图所示.4、梁格的布置和形式梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的小孔并被横隔板所支承，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸见图2所示。

5、联结系的布置和形式（1）横向联结系根据主梁的跨度，决定布置三道横隔板，其间距为10.4/4=2.6m，横隔板兼做竖直次梁。

（2）纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杠式桁架。

6、边梁采用双复板式，行走支承采用双滚轮式；滚轮安装于边梁双腹板中间，为减小滚动摩擦力，采用压合胶木定轮轴套；滚轮采用国家定型产品。

水工钢结构平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定：1.闸门形式：潜孔式平面钢闸门。

2. 孔的性质：深孔形式。

3. 材料：钢材：Q235焊条：E43；手工电焊；普通方法检查。

止水：侧止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮。

行走支承：采用胶木滑道，压合胶布用MCS—2。

砼强度等级：C20。

启闭机械：卷扬式启闭机。

4.规范：水利水电工程刚闸门设计规范（SL74-95），中国水利水电出版社1998.8二、闸门结构的形式及布置（一）闸门尺寸的确定（图1示）1.闸门孔口尺寸：孔口净跨(L)：3.50m。

孔口净高：3.50m。

闸门高度(H)：3.66m。

闸门宽度：4.20m。

荷载跨度(H1)：3.66m。

2.计算水头：50.00m。

（二）主梁的布置1.主梁的数目及形式主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。

因为闸门跨度L=3.50m,闸门高度h=3.66m,L<h。

所以闸门采用4根主梁。

本闸门属中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

2.主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门，孔口尺寸较小，门顶与门底的水压强度差值相对较小。

所以，主梁的位置按等间距来布置。

设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计，各主梁采用相同的截面尺寸。

3.梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接，水平次梁穿过横隔板所支承。

水平梁为连续梁，间距应上疏下密，使面板个区格需要的厚度大致相等，布置图2示三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ—78（试行）》关于面板的设计，先估算面板厚度，在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。

1.估算面板厚度假定梁格布置尺寸如图2所示。

面板厚度按下式计算kpt=aa[]9.0当b/a ≤3时，a=1.65,则t=a16065.19.0⨯⨯kp=0.065kp a当b/a >3时，a=1.55,则t=a 16055.19.0⨯⨯kp=0.067现列表1计算如下：2.面板与梁格的连接计算已知面板厚度t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm 2,则p=0.07х14х160=156.8.2N/mm ,面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力：T ＝02I VS =,/39837767700002272141000107903mm N =⨯⨯⨯⨯⨯ 面板与主梁连接的焊缝厚度：mm T P h w t f 51137.0/398][7.0/22=⨯=⨯+=τ， 面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度mm h f 6=。

水工钢结构课程设计任务书（平面钢闸门设计）班级：农业水利工程12-1、2一、设计任务为某水库溢洪道设计平面钢闸门一面，作为主要工作闸门。

二、设计资料1、 孔口净宽：12米。

2、 计算水头：6米。

3、 材料：门叶结构 Q235，侧止水用P －60A 型橡皮，底止水用I110—16条型橡皮，焊条 E43型，砼等级C20，采用普通螺栓。

4、参考资料：《水工钢结构》范崇仁主编，《水利水电工程钢闸门设计规范》。

三、设计要求1、 编写设计书，参照“设计计算参考提纲”的内容，对原则问题应有简略的论证并附必要的简图。

用A4打印，用铅笔绘制简图。

2、 手工绘制施工图，图幅为A2图2张（或A3图4张）。

图中包括：门叶结构总图、侧视图、俯视图、必要的大样图，闸槽尺寸及埋固构件。

比例根据布图需要自定。

3、 作出闸门的材料表附在设计图上。

四、设计参考提纲1、 根据闸门工作条件，初步拟出闸门的构造形式及其总体布置⑴ 选择闸门的基本尺寸门高：6＋0.3（门的超高，高出孔口净高）=6.3ｍ。

门宽：为了布置侧止水和行走支承闸门宽度等于孔口净宽＋2×0.3ｍ。

⑵ 选择梁格布置方案主梁根数和布置，为简化设计和制造方便，又能保持闸门的整体刚度。

对与跨度远大于门高平面闸门，宜采用双主梁的复式梁格。

主梁位置按等水压力的原则布置，上下主梁应放置在离水压合力作用线相等的位置，并要求门的下悬臂≥0.12门高，上悬臂≤0.45门高。

水平次梁的间距，根据水压力的变化，应布置上疏下密，使各区格的面板厚度大致相同。

次梁可采用槽钢（包括顶梁和底梁）。

底梁不到底，布置底止水。

设置横隔板三道，等间距。

边梁采用单腹式。

⑶ 梁格采用齐平连接水平次梁穿过横隔板成连续梁。

纵向联结系，两主梁的下翼缘设斜杆，形成纵向桁架。

将所选择的梁格布置方式、行走支承的位置绘出简图。

2、 面板设计根据梁格布置，进行面板设计。

列表估算面板厚度，结合构造要求选择面板厚度。

对底梁下的面板悬出段，应按悬臂板进行验算。

平面钢闸门设计指导闸门是用来关闭、开启或局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构，其主要作用是控制水位、调节流量。

闸门按工作性质可分为工作闸门、事故闸门和检修闸门；按闸孔口的位置分为露顶闸门和潜孔闸门；按闸门结构型式分为平面闸门、弧形闸门和人字形闸门。

平面钢闸门是最常见的一种钢闸门型式，它由活动的门叶结构、埋件和启闭设备三部分组成。

平面钢闸门的组成和结构布置1．平面钢闸门的组成平面钢闸门一般是由可以上下移动的门叶结构、埋固构件和启闭闸门的机械设备三大部分所组成的。

门叶结构,埋设构件,闸门的启闭机械门叶结构的组成门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。

门叶结构是由面板、梁格、横向和纵向联结系、行走支承(滚轮或滑块)以及止水等部什所组成。

1)面板。

面板是用来直接挡水，并将承受的水压力传给梁格。

面板通常设在闸门上游面，这样可以避免梁格和行走支承浸没于水中而聚积污物，也可以减少因门底过水而产生的振动。

仅对静水启闭的闸门或当启闭闸门时门底流速较小的闸门，为了设置止水的方便，面板可设在闸门的下游面。

2)梁格。

梁格用来支承面板，以减少面板跨度而不致使面板过厚。

梁格一般包括主梁、次梁(包括水平次梁、竖直次梁、顶梁和底梁)和边梁，共同支承面板传来的水压力。

3)空间联结系。

由于门叶结构是一个竖放的梁板结构，梁格自重是竖向的，而梁格所承受水压力却是水平的，因此，要使每根梁都能处在它所承担的外力作用的平面内，就必须用联结系来保证整个梁格在闸门空间的相对位置。

同时，联结系还起到增强门叶结构在横向竖平面内和纵向竖平面内刚度的作用。

横向联结系位于闸门横向竖平面内，其形式一般为实腹隔板式和桁架式。

横向联结系用来支承顶梁、底梁和水平次梁，并将所承受的力传给主梁。

同时，横向联结系保证着门叶结构在横向竖平面内的刚度，不使门顶和门底产生过大的变形。

纵向联结系一般采用桁架式或刚架式。

桁架式结构的杆件由横向联结系的下弦、主梁的下冀缘和另设的斜杆所组成。

漏顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道漏顶式平面钢闸门孔口净宽：10m设计龙头：5.8m结构资料：3号钢（Q235）焊条：E43型止水橡皮：侧止水为P型橡皮，底止水为条形橡皮行走支承：采用双滚轮式，采用压合胶木定轮轴套，滚轮采用国家定型产品钢筋混凝土强度等级：C20二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：不考虑风浪所产生的水位超高，H=5.8m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=10m；闸门的计算跨度：L=L0+2d=10+2×0.2=10.4m，其中，d为行走支承中心线到闸墩侧壁的距离。

2、主梁的形式主梁的形式应根据木头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

3、主梁的布置由于L>1.5H，所以采用双主梁式。

为使两个主梁在合计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称与水压力合力的作用线y'=H/3=1.93m，并要求下悬臂a≥0.12H，且a≥0.4m，同时满足于上悬臂c≤0.45H，且a≤3.6m，今取a=0.7m≈0.12H=0.696m；主梁间距：2b=2（y'-a）=2×（1.93-0.7）=2.46m；则c=H-2b-a=5.8-2.46-0.7=2.64m≈0.45H=2.61m，且c<3.6m，满足要求；闸门的主要尺寸如图所示.4、梁格的布置和形式梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的小孔并被横隔板所支承，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸见图2所示。

5、联结系的布置和形式（1）横向联结系根据主梁的跨度，决定布置三道横隔板，其间距为10.4/4=2.6m，横隔板兼做竖直次梁。

（2）纵向联结系设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杠式桁架。

6、边梁采用双复板式，行走支承采用双滚轮式；滚轮安装于边梁双腹板中间，为减小滚动摩擦力，采用压合胶木定轮轴套；滚轮采用国家定型产品。

露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门孔口净宽：16.00m孔口净高：15.00m结构材料：Q235-A.F焊条：E43型行走支承：胶木滑道或者是滚轮支承止水橡皮：侧止水用p形橡皮，底止水用条形橡皮制造条件：金属结构制造厂制造，手工电弧焊，满足III级焊缝质量检验标准规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故设计水头高度= 15- 0.2 = 14.8（m）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 =16m闸门的计算跨度：L = L0 + 2d =16+2×0.2=16.4(m)图一闸门主要尺寸（单位：m）2.主梁的形式。

主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于大跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

3.主梁的布置因为L=16m＜1.5H=1.5×15=22.5m所以是选择7根主梁根据公式计算得到每一根主梁距水面的距离，然后可取值为y1=4.00m；y2=7.00m;y3=9.00m; y4=11.00m; y5=12.00m; y6=13.00m; y7=14.00m 其具体布置如下图：图二主梁的布置单位（m）4.梁的布置和形式。

梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔冰被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如下图所示。

（单位：dm）（1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置7道横隔板，其间距为2 m，横隔板兼作竖直次梁。

（2）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。

采用斜杆式桁架。

6.边梁与行走支承。

边梁采用单复式，行走支承采用滚轮支承。

三、面板设计根据《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》，关于面板的计算，先估算面板的厚度，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。

一、设计资料及有关规定1、闸门形式：潜孔式平面钢闸门2、孔口尺寸（宽×高）：7.0m×12.0m3、上游水位：67m4、下游水位：0.1m5、闸底高程：0m6、启闭方式：电动固定式启闭机7、材料：钢结构：Q235-A.F焊条：E43型行走支承：采用滚轮支承止水橡皮：侧止水和顶止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮8、制造条件：金属结构制造厂制造，手工电弧焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准。

9、规范：《水利水电工程钢闸门设计规范SL 1974-2005》二、闸门结构的形式及布置水利水电工程钢结构课程设计1、闸门尺寸的确定闸门高度：12.2m闸门的荷载跨度为两止水的间距：7.0m闸门计算跨度：10+2×0.22=7.44(m)设计水头：67m2、主梁的数目及形式主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。

因为闸门跨度L=7m,闸门高度h=12m,L<h。

所以闸门采用6根主梁。

本闸门属中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

3、主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门，主梁的位置可按主梁均匀间隔来布置。

设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计，各主梁采用相同的截面尺寸。

4、梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应均匀，以减少计算量。

5、连接系的布置与形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置5道横隔板，其间距为1.24m，横隔板兼作竖直次粱。

（2）纵向连接系，采用斜杆式桁架。

三、面板设计根据《钢闸门设计规范S74—95》关于面板的设计，先估算面板厚度，在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。

1、估算面板厚度假定梁格布置尺寸如图2所示。

面板厚度按下式计算水利水电工程钢结构课程设计当b/a≤3时，a=1.5,则当b/a >3时，a=1.4,则现列表1计算如下：表1根据上表计算，选用面板厚度t=35mm2、面板与梁格的连接计算已知面板厚度t=35mm ,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm2,则面板局部扰曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P为：P=0.07tσmax =0.07×35×160=392(N/mm )面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：面板与主梁连接的焊缝厚度：角焊缝最小厚度：面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度四、水平次梁，顶梁和底梁地设计1、荷载与内力验算水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水压力可按下式计算，即现列表2计算如下表2水利水电工程钢结构课程设计由列表计算后得∑q=7258.8kN/m根据上表计算，水平次梁计算荷载取648.1kN/m，水平次梁为6跨连续梁，跨度为1.24m，水平次梁弯曲时的边跨弯距为:M次中＝0.072ql2=0.072×648.1×1.242=71.9(kN·m)支座B处的负弯距：M次B＝0.106ql2=0.106×648.1×1.24 2=105.4(kN·m)2、截面选择考虑利用面板作为次梁截面的一部分，初选［36a,由附录三表4查得：A=6089mm2；W x=mm3；I x=mm4；b1=96mm；d=9mm 面板参加次梁工作的有效宽度分别按下式计算，然后取其中较小值。

水工刚结构露顶式焊接平面钢闸门设计计算书 一、 设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：9.00m ； 设计水头：5.50m ； 结构材料：Q235钢； 焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P 型橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压和胶木为MCS-2； 混凝土强度等级：C20；二、 闸门结构的形式及布置（1）闸门尺寸的确定（图1） 1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m ，故闸门高度=5.5+0.2=5.7(m)； 2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：19L m =；图1图23）闸门计算跨度：1L L 2d 920.29.40=+=+⨯= (m)。

（2）主梁的形式。

主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

（3）主梁的布置。

根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。

为使两个主梁设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压合力的作用线y=H/3=1.8m 。

（图2）并要求下悬臂a ≥0.12H 和a ≥0.4m 、上悬臂0.45c H ≤，今取 a=0.7≈0.12H=0.66(m)主梁间距 2b=2(Y —a)×(1.83—0.66)≈2.4(m) 则 c=H-2b-a=5.5-2.2-0.7=2.4(m)≈0.45H(满足要求) （4）梁格的布置和形式。

梁格采用复式布置和高等连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，梁格的布置具体尺寸见图3。

图3（5）连接系的布置和形式。

1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.35m ，横隔板兼做竖直次梁。

2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。

（6）边梁与行走支承。

边梁采用单复试，行走支承采用胶木滑道。

三、 面板设计根据《钢闸门设计规范》（SL74-95）及2006修订送审稿，关于面板的设计，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整体弯曲的折算应力。

金属结构及电气设计1 金属结构本设计涉及的金属结构包括钢闸门及启闭机。

1.1 平面钢闸门设计设计选用平面钢闸门，平面钢闸门与其他形式闸门相比有以下优点：结构简单，制造与安装容易，而且工作量小；结构刚度大，工作可靠，运行维护费用低，可提到水面以上检修；操作简单、迅速，安全，有互换性；应用范广泛，可在各类水利水电工程及通航枢纽中，用作工作闸门、事故闸门、检修闸门及施工导流闸门。

1.1.1 平面钢闸门结构型式及布置1、闸门尺寸的确定根据闸孔尺寸为10.0×6.0m，确定闸门两侧止水间距为L=10.0m，计算跨度为孔1口宽度+支撑中心至闸墩侧面的距离的两倍，取为L =10.55m，闸门的高度为孔口高度H=6.0m。

2、主梁的型式主梁是闸门最主要的承力构件，其数量主要取决于闸门的尺寸和水头的大小。

对于闸门跨度L较大，而门高H较小（L≥1.5H）的露顶闸门，主梁数目一般为两根。

本闸门跨度为10.0m，高度为6.0m，10.0/6.0≥1.5，因此确定为双主梁闸门。

属于中等跨度闸门，为了便于制造和维护，设计采用实辅式组合粱。

3、主梁的布置为使两主梁在设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置对称于水压力合力的作用线，如图9-1所示。

主梁位置还需要满足下列要求：①主梁的间距应尽量大些，以保证闸门的竖向刚度。

②闸门的上悬臂c不易过长，通常要求c≤0.45H，以保证门顶悬臂部分有足够的刚度。

悬臂c值也不宜超过3.5m。

③主梁间距应满足滚轮行走支承布置的要求。

④工作闸门的下主梁距平面闸槛的高度应不至于产生真空现象，并要求下悬臂a ≥0.12H 和 a≥0.4m，取：a=0.12×6≈0.7m，c=0.45×6=2.7m；主梁间距：2b=H-c-a=6-2.7-0.7=2.6m；图9-1 梁格布置尺寸4、梁格的布置及型式梁格采用复式布置和等高连接，使水平次梁、竖直次梁和主梁的前翼缘都直接与面板相连，以便于梁系与面板形成强固的整体，面板可与梁系共同受力，形成梁截面的一部分，从而减少梁系的用钢量。

《水工钢结构》暨露顶式平面钢闸门课程设计一、设计资料闸门的形式：暨露顶式平面钢闸门；孔口净宽：8.00m设计水头：5.00m刚才结构：Q235镇静钢焊条：E43止水橡皮:：侧止水选用P60A型橡皮，底止水选用I110—16型。

行走支撑：采用胶木滑道，压合胶木为MCS—2；混凝土强度等级：C20二、设计内容及步骤1、闸门尺寸的确定，如下图所示：闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，所以，闸门的高度H=5.0+0.2=5.2m闸门的和和在跨度为两侧止水间的跨度：L0=8.0m闸门的计算跨度：L=L0+2×0.3=8.6m2、主梁形式的确定：主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本设计采用焊接组合截面形式，闸门的长度（L1=8m多）。

3、主梁的布置因为L=8.6m，且L/H=1.65>1.5，所以采用双主梁根据公式计算每一根主梁距水面的距离，K及第K跟主梁，得：y1=2.26m y2=4.4m如右图所示4、梁格的布置和连接形式梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，初步估测水平次梁为3根，竖直次梁为3根,且竖直次梁的间距b=8.6/4=2.15m。

梁格的布置具体尺寸如下页所示。

5、连接系的布置和形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度设置横隔板3道，其间距为2.15m。

横隔板兼做竖直次梁使用。

（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。

6、边梁与行走支撑边梁采用单腹式，行走支撑发采用滑动式。

每个边梁上不知梁格行走支撑，共有P4个行走支撑。

三、面板的设计假设梁格的布置如上图所示，面板的厚度按下式计算：式中0.9——面板参加主梁工作需要保留一定的强度储备系数；α——弹塑性调整系数，当b/α<=3时，α=1.5，当b/α>3时，α=1.4;[σ]——刚才的抗弯容许应力，以N/mm2计。

露顶式平面钢闸门设计【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门孔口净宽：16.00m孔口净高：15.00m结构材料：Q235-A.F焊条：E43型行走支承：胶木滑道或者是滚轮支承止水橡皮：侧止水用p形橡皮，底止水用条形橡皮制造条件：金属结构制造厂制造，手工电弧焊，满足III级焊缝质量检验标准标准：?水利水电工程钢闸门设计标准SL 1974-2005?二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸确实定闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故设计水头高度= 15- 0.2 = 14.8〔m〕闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 =16m闸门的计算跨度：L = L0 + 2d =16+2×0.2=16.4(m)图一闸门主要尺寸〔单位：m〕2.主梁的形式。

主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于大跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

3.主梁的布置因为L=16m＜1.5H=1.5×15=22.5m所以是选择7根主梁根据公式计算得到每一根主梁距水面的距离，然后可取值为y1=4.00m；y2=7.00m;y3=9.00m; y4=11.00m; y5=12.00m; y6=13.00m; y7=14.00m 其具体布置如下列图：图二主梁的布置单位〔m〕4.梁的布置和形式。

梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔冰被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如下列图所示。

〔单位：dm〕5.连接系的布置和形式。

〔1〕横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置7道横隔板，其间距为2 m，横隔板兼作竖直次梁。

〔2〕纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。

采用斜杆式桁架。

6.边梁与行走支承。

边梁采用单复式，行走支承采用滚轮支承。