闸门启闭力计算表

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章闸门设计计算3-1 闸门3-1-1 设计基准型式：垂直启闭滚轮式有效寬：(门孔宽) 0.8 M 閘門寬： 0.922 M 水壓寬： B = 0.88 M 支點距離： L = 0.85 M 有效高：(门孔高) 0.8 M 閘門高：(水压高) H = 0.88 M 設計水位：(外水位) H1 = 3.0 M(内水位) h = 0 M 水封方式：四面水封3-1-2 压力负荷一、全水压Pw()212122221=--⨯=BhHHPw× 1 ×( 32– 2.122)× 0.88 = 1.98 Ton3-1-3 横梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）、横梁的位置2.122.7123.02.416P1P2P3P4（2）、各横梁的分担荷重P1=6296.0( 2.12× 2 + 2.416 )× 0.88= 0.28 TonP2= [6296.0( 2.416 × 2 + 2.12 )+6296.0( 2.416 ×2 + 2.712 )] ×0.88= 0.62 TonP3= [6296.0( 2.712 × 2 + 2.416 )+6288.0( 2.712 × 2 + 3.0 )] ×0.88= 0.696 TonP4=6288.0( 3.0 × 2 + 2.712 )× 0.88= 0.36 TonΣPw = P1+ P2 + P3 +P4= 1.97 ≒Pw（3）、主横梁强度A、钢材使用PL6*75┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊3=L max δ8597.0=80013.8761≈…Ok!3-1-4 侧部纵梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1) 钢材使用PL 6 × 90 mmZ =()602at-=()696.02-= 8.1 Cm33-1-4 主滚轮一、主滚轮强度ta┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊合计:87.6 kg1.6AISI3041底压板 6t*48*74521 1.6横梁 6t*75*910 6.4AISI3042203.22.7191AISI304 2.7底梁 6t*62*9102.8AISI3042890滚轮结构 65*60*85181.41.8AISI3042纵梁3 6t*(62+75)*282170.91.016纵梁2 6t*75*2902AISI304 2.0侧梁 6t*90*8807.6AISI304215 3.81.514890滚轮结构 65*60*902AISI304 3.01.8AISI3042纵梁1 6t*(62+75)*290130.93.912顶梁 6t*90*9221AISI304 3.91.6AISI3041吊耳座 120*55*90111.60.310补强板 8t*62*702AISI3040.61.2AISI3041吊耳插销 ?40*1159 1.27螺母 M161AISI304AISI3041垫片 M1681.66顶压板 6t*48*7451AISI304 1.65密封圈 M832NBR1.6AISI30432螺栓 M8*35 B.N.W.SW.40.055.73CHA2-103水封 P30*35901氯丁橡胶 5.73.6AISI3042侧压板 6t*45*820CHA2-1022 1.838.138.1代 号名 称1CHA2-101面板 6t*910*8801AISI304备注总计单件重 量材 料数量序号CHA2-106CHA2-116CHA2-115CHA2-114CHA2-113CHA2-112CHA2-111CHA2-110CHA2-109CHA2-108CHA2-107CHA2-110CHA2-104CHA2-105闸门门体重量Gt = 90 Kg3-2吊门机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-1 设计基准型式：螺杆式吊门机動力：详计算书揚程：约L0 = 0.9 M吊昇速度：(动力) 约 V = 0.3 M/Min閘門重量：(不含吊杆) Gt = 0.09 Ton操作方式：现场-电动及手动3-2-2 吊升负荷一、水压抵抗：Q1(设计水位差：外水位较内水位高 3 公尺)()88.0)3(1212122221⨯⨯⨯=⨯-='BHHWwP= 3.96 Ton PW’：水压Q1 = f×PW’ = 0.03 × 3.96 f：转动摩擦系数0.03 = 0.119 Tonu：水封及钢之摩擦系数 0.7二、水封抵抗：Q2q：磨擦阻力= 0.14 t/Mp：作用于水封之平均水压Q u q p b2=⨯+⨯∑'() = 1/2×H+ h=1/2×0.88+2.12 = 2.56 t/M2= 0.7 ×(0.14+2.56×0.030)×3.59 b：水封受压宽度 0.030 M：水封总长= 3.59 M = 0.545 Ton吊升时Ton降下时Ton閘門重量G t10.090 ↓0.090 ↓水壓抵抗Q10.119 ↓0.119 ↑水封抵抗Q20.545 ↓0.545 ↑合计0.754 ↓0.574 ↑0.754 × 1.25 = 0.9425 Ton吊门机容量以 1.0 Ton计算┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-3 吊门机设计一、设计条件：（1）吊门机型式：电动单螺杆式吊门机（2）螺杆规格，30°梯形螺纹 , JIS B 0216，Tr30（3）螺杆材质：SUS304 不锈钢（4）外径：φ30 mm …d，有效径：φ27 mm …d1（5）螺距： 6 mm … p, 螺纹条数： 2 …n（6）导程： 12 mm … l（7）提吊力： 1000 Kg … Ft（8）提吊高度： 0.9 MA73.51000= 174.5 Kg/Cm2 < 1060 Kg/Cm2四、细长比δ（1）回转半径 e┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊e =41d=47.2= 0.675 Cm（2）细长比δ I：支撑间最长距离 110 Cm60.4 25.3 rpm。

荆家店村拦河闸闸门总重为：1.9066T启闭机重量为393.9kg*2尺寸为8*2米。

双吊点。

平面闸门的总水压力：P=21γh 2b=21×9.8×22×8=156.8 KN 根据经验公式，初估算：启门力：F Q =nt(Tzd+Tzs)+Px+ngG+Gj+Ws=1.20.6*156.8+0.7*156.8）+1.1*19.066=265.58KNTzd=f2P f2取0.6Tzs=f3P ，f3取0.7Nt-----摩阻力安全系数，取1.2Ng=闸门自重修正系数，1.0-1.1五孔按排架计算平面闸门的启闭力计算按在动水中启闭的平面闸门计算1、启门力计算公式为：FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws2、闭门力计算公式为：Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG式中：FQ—启门力（t）；FW—闭门力（t）；nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；Tzd—支承摩擦阻力（t）；Tzs—止水摩擦阻力（t）；n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；G—闸门活动部分的自重（t）；Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；3、摩擦阻力计算公式：（1）对于滑动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝f2P（2）对于滚动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝P/R(f1r+f)上两式中：f2—滑动支承的摩擦系数，钢板和橡胶取0.65；P—作用在闸门上总水压力（t）；R—滚轮半径（cm）；f1—轴与轴套的滑动摩擦系数（铜合金轴套对钢轴为0.3，胶木轴套对钢轴为0.2）r—轴的半径（cm）f—滚轮的滚动摩擦系数，为0.1cm；（3）对于止水摩擦阻力计算公式为：Tzs＝f3Pzs式中：f3—止水与止水座的滑动摩擦系数（橡胶对钢板为0.65，橡胶对水泥砂浆面为0.7）Pzs—作用在止水上的水压力（t），为侧止水的顶止水的总长度乘以止水橡胶作用的宽度，再乘以平均水平均水头得出；闸门启闭力的计算：启门力：F启=n·(F+W1+W2)闭门力：F闭=n·(F-W1-W2)式中：W1-门体自重(T)W2-丝杆自重(T)n-系数1.1~1.3，闸门不经常操作时，取大值，反之取小值；F-水压产生的阻力。

Tzd＝P/R(f1r+f)
上两式中：
f2—滑动支承的摩擦系数，钢板和橡胶取0.65；
P—作用在闸门上总水压力（t）；
R—滚轮半径（cm）；
f1—轴与轴套的滑动摩擦系数（铜合金轴套对钢轴为0.3，胶木轴套对钢轴为0.2）
r—轴的半径（cm）
f—滚轮的滚动摩擦系数，为0.1cm；
（3）对于止水摩擦阻力计算公式为：
Tzs—止水摩擦阻力（t）；
n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；
G—闸门活动部分的自重（t）；
Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；
nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；
3、摩擦阻力计算公式：
（1）对于滑动支承摩擦阻力计算公式为：
Tzd＝f2P
（2）对于滚动支承摩擦阻力计算公式为：
平面闸门的启闭力计算
按在动水中启闭的平面闸门计算
1、启门力计算公式为：
FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws
2、闭门力计算公式为：
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG
式中：FQ—启门力（t）；
FW—闭门力（t）；
nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；
Tzd—支承摩擦阻力（t）；
闸门启闭力的计算：
启门力：F启=n·(F+W1+W2)
闭门力：F闭=n·(F-W1-W2)
式中：
W1-门体自重(T)
W2-丝杆自重(T)
n-系数1.1~1.3，闸门不经常操作时，取大值，反之取小值；
F-水压产生的阻力。
F=S·h·u(T)
S-闸门板面积(m2)

水工建筑物·微课
启闭力的计算
主 讲 人 陈 诚 专业带头人 副 教 授 监理工程师 造价工程师
2014.09
复新河节制闸
姜唐湖分洪闸
城西湖退水闸
荆江分洪闸
哈灵水道挡潮闸
引滦入津进水闸
启闭力计算 闭门力 FW=nT（Tzd+Tzs）-nGG+Pt FW 闭门力 nT 摩擦阻力安全系数，一般为1.2 Tzd 支承摩阻力，kN Tzs 止水摩阻力，kN nG 门重修正系数，一般为0.9～1.0 G 闸门自重，kN。初估时按有关经验公式计算。 Pt 上托力，kN。 计算结果，若FW为负，表明闸门依靠自重关闭。 若FW为正，表明闸门单自重不能关闭，需加压闭门。 公式中有关参数计算需要借助水工设计手册等有关资料计算。
QPQ-160 QPQ-200
160 200 2 ×8 2×16 2×25 2×40
13 14 8 8 9 9
双吊点 （集Байду номын сангаас驱 动）
QPQ-2×8 QPQ-2×16 QPQ-2×25 QPQ-2×40
1.8～6.5 2.1～7.5 2.5～8 3.1～9
1900 2500 5300 8000
谢谢各位！
类型 启闭机型号 启闭力 启门高 启门速度
(t)
8 16 25 40
度(m)
8 8 9 9
(m/s)
2.07 2.2 2.06 1.79
吊距(m)
重量(Kg) 970 1700 2500 4000
QPQ-8
QPQ-16
单吊点 （单独驱 动） QPQ-25 QPQ-40 QPQ-63 QPQ-80 QPQ-100
启门力
FQ=nT（Tzd+Tzs）+nˈGG+Px+Gj+Ws FQ nˈG Gj Ws Px

2.潜孔平板闸门荷载计
项目 变量 名称 γ H 参数 h L b b1 结果 Px Py 变量含义 水容重 设计水深 闸门高度 闸门宽度 闸门厚度 顶止水厚度 水平水压力 竖直水压力 单位 KN/m m m m m m KN KN
3
工况 1 10.00 10.00 2.65 1.65 0.16 0.06 379.31 26.68
FQ={1.2*(Tzdr0+Tzsr1)+n`GGr2 +GjR1+Pxr4}/R2
止水摩阻力 下吸力 钢闸门启门力
结果
Px FQ
329.16 658.32 274.593 932.913
参数
f2 f3 B px δ Tzd Tzs
滑块与闸槽间摩擦系数 水封与闸槽间摩擦系数 闸门宽度 闸门底部下吸强度
底止水厚度（1650-160）
滑动支撑摩阻力:Tzd=Pf2
0.50 0.70 m KN/m m t t t t KN
2
1.65 20.00 0.016 18.97 5.57 0.05 25.52 250.08 (总水压力x轴套摩擦系数) Tzs=f3(Pzs1+Pzs2) Px=pxBδ
三.平板钢闸门启闭力计算 平板钢闸门启闭力计算表
项目 变量 名称 G Gj P Pzs1 参数 Pzs2 变量含义 钢闸门重量 钢闸门加重块重量 总水压力 水封预压受压力 水封水压力 单位 t t KN KN KN 工况 1 0.93 0 379.31 29.54 50.00 P=(Px+Py)1/2 单位压缩力x水封总长 平均水压x水封面积 备注
备注
Px=γ*(H-h)*h*L Py=γ*(H-h)*(b+b1)
二.平板钢闸门重量计算 平板钢闸门自重计算表

启闭力计算公式 The latest revision on November 22, 2020闸门启闭力的计算：启门力：F启=n·(F+W1+W2)闭门力：F闭=n·(F-W1-W2)式中：W1-门体自重(T) W2-丝杆自重(T) n-系数1.1~1.3，闸门不经常操作时，取大值，反之取小值；F-水压产生的阻力。

F=S·h·u(T)S-闸门板面积(m2)方闸门：S=a·b a-闸门宽(m)b-闸门高(m) 圆闸门为：S=π·D2/4，D-闸门通径(m) h-闸孔中心至最高水位高度(m) u-密封面的摩擦系数，一般取0.3。

铸铁闸门采用铸铁浇铸、整体加工，具有耐腐蚀、易维护、安装简便、自行止水性能较好等优点，有平板型(MB系列)、拱面型(MG系列)、拼装型(MP系列)及不同水头要求的多种产品供用户选用，并承制用户特殊要求的铸铁闸门。

平面闸门的启闭力计算按在动水中启闭的平面闸门计算1、启门力计算公式为：FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws2、闭门力计算公式为：Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG式中：FQ—启门力（t）；FW—闭门力（t）；nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；Tzd—支承摩擦阻力（t）；Tzs—止水摩擦阻力（t）；n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；G—闸门活动部分的自重（t）；Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；3、摩擦阻力计算公式：（1）对于滑动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝f2P（2）对于滚动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝P/R(f1r+f)上两式中：f2—滑动支承的摩擦系数，钢板和橡胶取0.65；P—作用在闸门上总水压力（t）；R—滚轮半径（cm）；f1—轴与轴套的滑动摩擦系数（铜合金轴套对钢轴为0.3，胶木轴套对钢轴为0.2）r—轴的半径（cm）f—滚轮的滚动摩擦系数，为0.1cm；（3）对于止水摩擦阻力计算公式为：Tzs＝f3Pzs式中：f3—止水与止水座的滑动摩擦系数（橡胶对钢板为0.65，橡胶对水泥砂浆面为0.7）Pzs—作用在止水上的水压力（t），为侧止水的顶止水的总长度乘以止水橡胶作用的宽度，再乘以平均水平均水头得出；。

水工闸门 设备启闭 力计算 1.动水启 闭的闸门 启闭力的 计算
1)闭门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN ) （摩擦 系数详见 附录表 1）
nT为摩擦 阻力安全 系数,取 1.2
Tzd为支承 摩擦阻力 kN
P为作用
在闸门上
的总水压
力kN
P=0.5r
（2Hsh）hBzs
0.5 r
1 88.5
0
Fw 0 345.6185
1)启门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)+n`G G+Gj+Px+W s(kN)
n`G为计 算持住力 和启门力 的闸门自 重修正系 数，取 1.0-1.1
Gj加重块 kN
Px下吸力
kN
ps
D2
Bzs
20
Px 0
Ws作用在 闸门上的 水柱压力
nT
Tzd
Hs0.79×
0.98kN
K2
K3
G=0.022K 1K2K3A1.34 Hs0.63× 0.98kN
Pt闸门底 缘上拖力
(详见附
录图1)
r
βt
Hs
D1
10
闭门力 Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN )
nT
Tzd
Tzs
nG
1.2 334.4947 27.27069
Hs
G
Bzs
Pt
G
Pt
0.5
(内江有
水)
P=r(HsHx)hBzs
r
Hs
10
Hs 10
Bzs
h
4.1 8.16

f2-滑动磨擦系数 Tzs-止水摩阻力，=f3Pzs
f3-滑动磨擦系数
0.35 1.81944 T
0.7
计算 结果
Pzs-作用在止水上的压力 G-闸门自重 闭门力Fw= 持住力FT= 启门力FQ=
2.5992 T 31 T 支撑形式
-23.7279 T 30.62322 T 滚动 38.27214 T
暂不用
闭门力的计算
滚动
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt
持住力的计算
FT=n'GG+Gj+Ws+Px-Pt-(Tzd+Tzs)
启门力的计算
FQ=nT(Tzd+Tzs)+Px+n'GG+Gj+Ws
nT-磨擦阻力的安全系数
1.2
nG-闸门自重修正系数（0.9~1.0）
0.9
Ws-作用在闸门上的水柱重量
0.692 m 10 m
1.657341 T 0.35
r-滚轮轴半径
110 mm
f-滚动磨擦力臂
Байду номын сангаас
1 mm
R-滚轮半径
400 mm
Tzd-滚动轴承的滚轮摩阻力，=P*f*(R1/d+1)/R R1-滚轮轴承的平均半径
d-滚动轴承的滚柱直径
Tzd-滑动支承摩阻力，=f2P
5.87412 T
P-总水压力
16.7832 T
0T
Pt-上托力
0T
n'G-闸门自重修正系数（1.0~1.1） Gj-加重块重量(T)
Px-下吸力（T）=pxD2Bzs px-闸门底缘D2部分的平均下吸强度 D2-闸门底缘止水至主梁下翼缘的距离

止水摩阻力Tzs=f3*Pzs 下吸力Ps=ps*D2*Bzs 上托力Pt=γ*βt*Hs*D1*Bzs 闭门力Fw＝nT*(Tzd+Tzs)－nG*G+Pt 启门力FQ＝nT*(Tzd+Tzs)+Px+nG'*G+Gj+Ws
nT=1.2,nG=0.9 nT=1.2,nG'=1.1
侧止水受压宽度 (m)
单边侧止水受压 长度(m)
侧止水Байду номын сангаас均压强 PZS(KN/m2)
0.500
0.080
1.300
73.500
止水摩阻力 TZS(KN)
7.644
底止水至下游面 距离D2(m)
0.212
侧止水间距 Bzs(m)
1.300
平均下吸强度 ps(KN/m2)
20.000
下吸力 Ps(KN)
**水库输水涵管闸门启闭力计算 水库水位14.0m，涵管内水位6.0m
闸门高度 h(m)
侧止水间距 Bzs(m)
上游水深 Hs(m)
下游水深 Hx(m)
总水压力 P(KN)
1.300
1.300
8.000
0.000
124.215
滑道摩擦系数f2 0.150
滑道摩阻力 TZd(KN)
18.632
止水摩擦系数f3
5.512
闸门顶梁以上水 侧止水间距 闸门顶受压宽度 闸门顶水柱重
柱高H（m）
Bzs(m)
B（m）
Ws（KN）
闸门自重 G(KN)
6.750
1.300
0.310
27.203
8.500
上托力系数βt 1.000

3
1.2
0.95
1.05
2.13 1.21
0.44 1.6
1.G-有拉
杆时应计
备 注：
入拉杆重 量，计算 闭门力时
选用浮
重；
2.Pt-包
括底缘上
托力及止
水上托
力；
二. 静 水中开 启的闸 门，其 启闭力 计算除 计入闸 门自重 和加重 外，尚 应考虑 一定的 水位差 引起的 摩阻 力，露 顶式闸 门和电 站尾水 闸门可 采用
1.f1、f2 、f3-计 算持住力 备 应取小 注： 值，计算 启门、闭 门力应取 大值；
2.Pt-包 括底缘上 托力及止 水上托 力；
二.动 水中启 闭的闸 门启闭 力计 算：
平面闸门启闭力计算
序号
计算闭门
名称
摩擦阻力 安全系数
力用的闸 门自重安
全系数
计算持住 力和启门 力用的闸 门自重安 全系数
滚动摩 擦力臂
作用在止 水上的压
力
滑动轴承 的滚轮摩
阻力
滚动轴承 的滚轮摩
阻力
滑动支撑 摩阻力
止水摩阻 力
备注
f
Pzs
Tzd
Tzd
Tzd
Tzs
mm
kN
kN
kN
kN
kN
1.224 #DIV/0! #DIV/0! 13.5945 0.1836 进水闸
1.224 #DIV/0! #DIV/0! 26.3304 0.1836 泄冲闸
不大 于1m 的水 位 差； 潜孔 式闸 门可 采用 1～ 5m的 水位 差。 对有 可能 发生 淤泥 、污 物堆 积等 情况 下， 尚应 酌情 增加 。
进水闸选 用型号 PGZ 1.5 ×1.5-2, 河北省新 河银河水 利机械厂 进水闸选 用手电 10T，型 号LQ-10, 河北省新 河银河水 利机械 厂;配套 电机 Y100L1-4

弧形闸门启闭力计算根据《水利水电工程钢闸门设计规范 SL74-95》，采用以下公式进行计算。

启门力计算式：[]412102)(1r P R G Gr n r T r T n R F X j zs zd T Q G ＋＋＋＋＇= 式中：F Q ——启门力，KN ；R 1、R 2——分别为加重和启门力对弧形闸门的力臂,m ； T zd ——滑动支承摩擦阻力,KN; P f T zd 2=f 2——滑动摩擦系数，取0.6；P ——作用在闸门上的总水压力，KN ；22Z X P P P ＋=P X ——静水压力的水平分力，KN;P Z ——静水压力的铅直分力，KN ；R ——滚轮半径，mm ，R=100mm ，r ——滚轮轴半径，mm ，r=100mmT zs ——止水摩擦阻力,KN, ；zs zs P f T 3=f 3——滑动摩擦系数，取0.7；P zs ——作用在止水上的压力,KN;r 0、r 1、r 2、r 4——分别为转动轴摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、下吸力对弧形闸门转动中心的力臂,m ；P X ——下吸力，KN,B H P X X 221γ=;H X ——闸门下游水深，m ；H X =0B ——闸门宽度，m ；B=8.0mB 1——止水总宽度，m ；B 1=0.09mn ＇G ——计算持住力和启门力用的闸门自重修正系数，可采用1.0～1.1；G ——闸门自重，计算启门力时计入浮重，KN ；G=18×9.8=176.4KN G j ——加重块的重量，KN ；n T ——摩擦阻力安全系数，可采用1.2；该闸门不再加重，则G j =0，相应R 1=0，启门力的力臂R 2=10m ，转动轴摩阻力距r 0=0.1m ，止水摩阻力距r 1=10m ，闸门自重力矩r 2=10m 。

计算式考虑下游无水，则下吸力P X =0，相应r 4=0。

作用在闸门上静水压力的水平分力P x ：KN B H P x 2509888.9212122=×××==γ 静水压力的铅直分力P z 为闸门排开水的重量KN P Z 94388.903.12=××= 则作用在闸门上静水总压力KN P P P Z X 268094325092222=+==＋ 作用在止水上静水压力的水平分力P 止水x ：KN B H P X 22.2809.088.921γ2122=×××==止水 静水压力的铅直分力P z 为闸门排开水的重量（可忽略）则作用在止水上静水总压力KN P zx 22.28=滑动支承摩擦阻力KN P f T zd 160826806.02=×==止水摩擦阻力KN P f T zs zs 75.1922.287.03=×==则启门力F Q ：[][]KN r P R G Gr n r T r T n R F X j zs zd T Q G 23.2284.17605.110)19.751.01608(2.1101)(1412102=×××××==＋＋＋＋＋＋＇。

一、基本资料〔1〕孔口尺寸〔宽××〔6〕启闭方式：单吊点螺杆启闭机〔7〕行走支撑：滑动支撑〔8〕主要构件采用材料及容许值①钢材Q235AA：门体梁系及其容许应力如下：抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=160N/mm2抗剪[τ]=95N/mm2局部紧接承压[σcj]=120N/mm2B：零部件容许应力如下：抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=100N/mm2抗剪[τ]=65N/mm2局部紧接承压[σcj]=80N/mm2孔壁抗拉[σk]=120N/mm2②铸件:选用ZG45,其容许应力如下:抗拉、抗压、抗弯容许应力[σ]=140N/mm2抗剪 [τ]=105N/mm 2 ③锻件:选用45#钢,其容许应力如下:抗拉、抗压、抗弯容许应力 [σ]=145N/mm 2 抗剪 [τ]=95N/mm 2④电焊条:门槽轨道外表采用不锈钢焊条堆焊,焊条型号采用E 0-19-10Nb-16，其余构件均采用E43型焊条。

⑤砼：二期砼采用C30细石砼。

⑥梁系容许挠度：主梁 7501=⎥⎦⎤⎢⎣⎡l ω 次梁 2501=⎥⎦⎤⎢⎣⎡l ω ⑦止水：顶、侧止水采用P45×120型橡皮，底止水采用20×110条形橡皮。

⑧制造条件：专业金属结构制造厂家制造，手工电弧焊。

⑨执行标准：《水利水电工程钢闸门设计标准》〔SL74-95〕《水利水电工程钢闸门制造安装及验收标准》〔DL/T5018-94〕。

二、布置本闸门为潜孔式平面闸门，闸门面板设于迎水侧，梁格布置采用多主梁齐平连接，因闸门高宽比为1：1，且闸门跨度不大，故采用单吊点；为控制闸门反向、侧向移动，分别于闸门闸门反、侧向设置反滑块及限位块。

三、结构计算按闸门门体结构布置：〔一〕 闸门支撑跨度m d l l 3.415.020.420=⨯+=+=式中：0l —闸门孔口宽度；d —闸门主行走支撑至闸墩侧面距离。

〔二〕 顶止水中心至底槛高度：〔三〕 闸门荷载跨度〔即两侧止水宽度〕：4.0+2× 〔四〕 门槽门槽宽度 W=660mm ，门槽深度 D=250mm 。

闭门力FW计算启门力FQ计算n T摩擦阻力安全系数可采用1.2 1.2 1.2T zd支承摩阻力10.9285621328.41426153 T zs止水摩擦力 6.279101413.2827145 n G闭门力自重修正系数11G闸门自重1010P t上托力底缘、止水上托力P x下吸力n G'计算持启力时自重系数可采用1.0-1.1 1.1G j加重块重量-7.76300527W s闸门上水柱压力18.412201518.4122015 P x下吸力f3滑动摩擦系数附录M0.20.5f10.10.3P总水压力327.8568638327.8568638r4040P zs作用在止水上的压力31.39550726.565429顶止水厚度0.077上游水头Hs36闸门高度h 1.345止水间距Bzs0.69闭门力Fw n T（T zd+T zs)-n G G+P t-7.76300527持住力F T nG 'G+Gj+W s+P x-P t-(T zd+T zs)启门力F Q nT(T zd+T zs)+P x+n'G G+G j+W s71.68556746单位:KN、mm持住力FT计算滚轮应力验算单位：mm计算公式1.2B=32.14282978可取15cm BD=P/[σφ]10.92856213B=10.67039145取4cm10.62617161.1轴直径d≥54.64281063取8cm10闸板厚度δ计算8.342553566取14mmδ=a*（k*p/（α*[σ]））^(1/2)1a=30 b=44300mmδασ-7.76300527α=1.5 1.518.4122015k由b/a查表0.454b/a= 1.466666673号钢容许应力[σ]160N/mm20.4水压强p0.4088N/mm20.1327.85686384026.565429-0.905537495。

闭门力FW计算启门力FQ计算n T摩擦阻力安全系数可采用1.2 1.2 1.2T zd支承摩阻力10.9285621328.41426153 T zs止水摩擦力 6.279101413.2827145 n G闭门力自重修正系数11G闸门自重1010P t上托力底缘、止水上托力P x下吸力n G'计算持启力时自重系数可采用1.0-1.1 1.1G j加重块重量-7.76300527W s闸门上水柱压力18.412201518.4122015 P x下吸力f3滑动摩擦系数附录M0.20.5f10.10.3P总水压力327.8568638327.8568638 r4040P zs作用在止水上的压力31.39550726.565429顶止水厚度0.077上游水头Hs36闸门高度h 1.345止水间距Bzs0.69闭门力Fw n T（T zd+T zs)-n G G+P t-7.76300527持住力F T nG 'G+Gj+W s+P x-P t-(T zd+T zs)启门力F Q nT(T zd+T zs)+P x+n'G G+G j+W s71.68556746单位:KN、mm持住力FT计算滚轮应力验算单位：mm计算公式1.2B=32.14282978可取15cm BD=P/[σφ]10.92856213B=10.67039145取4cm10.62617161.1轴直径d≥54.64281063取8cm10闸板厚度δ计算8.342553566取14mmδ=a*（k*p/（α*[σ]））^(1/2)1a=30 b=44300mmδασ-7.76300527α=1.5 1.518.4122015k由b/a查表0.454b/a= 1.466666673号钢容许应力[σ]160N/mm20.4水压强p0.4088N/mm20.1327.85686384026.565429-0.905537495。

弧形闸门启门力和闭门力验算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1.1.1 闸门启门力和闭门力验算泄洪闸弧形钢闸门闭门力和启门力,根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2０13）第1０.１.2条可知,闸门启闭力计算公式如下：1.闭门力计算公式:()01221W T zd zs t G F n T r T r P r n Gr kN R ⎡⎤=++-⎣⎦2.启门力计算公式：(),01221421W T zd zs t G j x F n T r T r P r n Gr G R P r kN R ⎡⎤=++-++⎣⎦以上两式中：T n ——摩擦阻力安全系数，可采用1.２；G n ——计算闭门力用的闸门自重修正系数，可采用０.9-1.0;,G n ——计算持住力和启门力用德尔闸门自重修正系数，可采用１．0-1．1； G ——闸门自重，kN,当有拉杆时应计入拉杆重量；计算闭门力时选用浮重j G ——加重块重量,kN ； R ——滚轮半径，mm1R ——加重对弧形闸门转动中心的力臂； 2R ——启门力对弧形闸门转动中心的力臂; t P ——上托力,kN,包括底缘上托力及止水上托力;x P ——下吸力，kN;zd T ——支撑摩阻力,k Ｎ; zs T ——止水摩阻力，ｋN;01234,,,,r r r r r ——分别为转动铰摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、上托力和下吸力对弧形闸门转动中心的力臂,m ；泄洪闸闸门基本参数计算结果如下: 堰顶高程：４6.0ｍ； 门前最大水深Ｈs ：4．5m;闸门宽度７．0m;静水压力Ｐｓ:70８.7５kN；转动半径R=6m；φ夹角：0.750；φ1水平线上夹角：0.349φ2水平线下夹角:０.401水重Vs：23．218ｋN；总水压力７08.９06kNﻬ弧形钢闸门闭门力计算成果表格表4 - ４弧形闸门闭门力计算表加重（或下压力）kN ＦW-49．005 加重（或下压力）对弧形闸门转动中心的力臂ｍＲ16．０0 摩擦阻力安全系数n T1．2 滚动轴承的滚轮摩阻力ｋN Tzd 5３.168作用在闸门上的总水压力kN P ７08.906滚轮半径mm R 50 滚动摩擦力臂mm f 1 滚动轴承的平均半径mm R155滚动轴承的滚柱直径mm d 20 转动铰摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂r0０.15 止水摩阻力ｋＮT zs 1.21５滑动摩擦系数f３0.6作用在止水上的压力kN ＰＺS2．０25上托力ｋN Pｔ２7．010 闸门自重kＮＧ83．2２9 闸门自重修正系数ｎG0.95闸门自重对弧形闸门转动中心的力臂m r２6.０0 止水摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂m ｒ1６．00 上托力对弧形闸门转动中心的力臂ｍr3 6.00计算结果表明,弧形钢闸门闭门力为-4９．０05kN,说明弧形闸门无需加压,依靠自重即可闭门。

式中：
FQ—启门力（t）；
FW—闭门力（t）；
nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；
Tzd—支承摩擦阻力（t）；
Tzs—止水摩擦阻力（t）；
n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；
G—闸门活动部分的自重（t）；
Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；
nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；
3、摩擦阻力计算公式：
Tzd=f2P f2取0.6
Tzs=f3P，f3取0.7
Nt-----摩阻力安全系数，取1.2
Ng=闸门自重xx系数，1.0-1.1
五孔按排架计算1
212平面闸门的启闭力计算
按在动水中启闭的平面闸门计算
1、启门力计算公式为：
FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws
2、闭门力计算公式为：
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG
xx
闸门总重为：1.9066T
启闭机重量为393.9kg*2
尺寸为8*2米。双吊点。
平面闸门的总水压力：
P=γh2
b=×9.8×22
×8=156.8 KN根据经验公式，初估算：
启门力：
FQ=nt(Tzd+Tzs)+Px+ngG+Gj+Ws=1.20.6*156.8+0.7*156.8）
+1.1*19.066=265.58KN
圆闸门为：
S=π·，
D-闸门通径(m)
h-闸孔中心至最高水位高度(m)
u-密封面的摩擦系数，一般取0.3。
闸门启闭力的计算：
启门力：
F启=n·(F+W1+W2)
闭门力：

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章闸门设计计算3-1 闸门3-1-1 设计基准型式：垂直启闭滚轮式有效寬：(门孔宽) 0.8 M 閘門寬： 0.922 M 水壓寬： B = 0.88 M 支點距離： L = 0.85 M 有效高：(门孔高) 0.8 M 閘門高：(水压高) H = 0.88 M 設計水位：(外水位) H1 = 3.0 M(内水位) h = 0 M 水封方式：四面水封3-1-2 压力负荷一、全水压Pw()212122221=--⨯=BhHHPw× 1 ×( 32– 2.122)× 0.88 = 1.98 Ton3-1-3 横梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）、横梁的位置2.122.7123.02.416P1P2P3P4（2）、各横梁的分担荷重P1=6296.0( 2.12× 2 + 2.416 )× 0.88= 0.28 TonP2= [6296.0( 2.416 × 2 + 2.12 )+6296.0( 2.416 ×2 + 2.712 )] ×0.88= 0.62 TonP3= [6296.0( 2.712 × 2 + 2.416 )+6288.0( 2.712 × 2 + 3.0 )] ×0.88= 0.696 TonP4=6288.0( 3.0 × 2 + 2.712 )× 0.88= 0.36 TonΣPw = P1+ P2 + P3 +P4= 1.97 ≒Pw（3）、主横梁强度A、钢材使用PL6*75┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊3=L max δ8597.0=80013.8761≈…Ok!3-1-4 侧部纵梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1) 钢材使用PL 6 × 90 mmZ =()602at-=()696.02-= 8.1 Cm33-1-4 主滚轮一、主滚轮强度ta┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊合计:87.6 kg1.6AISI3041底压板 6t*48*74521 1.6横梁 6t*75*910 6.4AISI3042203.22.7191AISI304 2.7底梁 6t*62*9102.8AISI3042890滚轮结构 65*60*85181.41.8AISI3042纵梁3 6t*(62+75)*282170.91.016纵梁2 6t*75*2902AISI304 2.0侧梁 6t*90*8807.6AISI304215 3.81.514890滚轮结构 65*60*902AISI304 3.01.8AISI3042纵梁1 6t*(62+75)*290130.93.912顶梁 6t*90*9221AISI304 3.91.6AISI3041吊耳座 120*55*90111.60.310补强板 8t*62*702AISI3040.61.2AISI3041吊耳插销 ?40*1159 1.27螺母 M161AISI304AISI3041垫片 M1681.66顶压板 6t*48*7451AISI304 1.65密封圈 M832NBR1.6AISI30432螺栓 M8*35 B.N.W.SW.40.055.73CHA2-103水封 P30*35901氯丁橡胶 5.73.6AISI3042侧压板 6t*45*820CHA2-1022 1.838.138.1代 号名 称1CHA2-101面板 6t*910*8801AISI304备注总计单件重 量材 料数量序号CHA2-106CHA2-116CHA2-115CHA2-114CHA2-113CHA2-112CHA2-111CHA2-110CHA2-109CHA2-108CHA2-107CHA2-110CHA2-104CHA2-105闸门门体重量Gt = 90 Kg3-2吊门机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-1 设计基准型式：螺杆式吊门机動力：详计算书揚程：约L0 = 0.9 M吊昇速度：(动力) 约 V = 0.3 M/Min閘門重量：(不含吊杆) Gt = 0.09 Ton操作方式：现场-电动及手动3-2-2 吊升负荷一、水压抵抗：Q1(设计水位差：外水位较内水位高 3 公尺)()88.0)3(1212122221⨯⨯⨯=⨯-='BHHWwP= 3.96 Ton PW’：水压Q1 = f×PW’ = 0.03 × 3.96 f：转动摩擦系数0.03 = 0.119 Tonu：水封及钢之摩擦系数 0.7二、水封抵抗：Q2q：磨擦阻力= 0.14 t/Mp：作用于水封之平均水压Q u q p b2=⨯+⨯∑'() = 1/2×H+ h=1/2×0.88+2.12 = 2.56 t/M2= 0.7 ×(0.14+2.56×0.030)×3.59 b：水封受压宽度 0.030 M：水封总长= 3.59 M = 0.545 Ton吊升时Ton降下时Ton閘門重量G t10.090 ↓0.090 ↓水壓抵抗Q10.119 ↓0.119 ↑水封抵抗Q20.545 ↓0.545 ↑合计0.754 ↓0.574 ↑0.754 × 1.25 = 0.9425 Ton吊门机容量以 1.0 Ton计算┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-3 吊门机设计一、设计条件：（1）吊门机型式：电动单螺杆式吊门机（2）螺杆规格，30°梯形螺纹 , JIS B 0216，Tr30（3）螺杆材质：SUS304 不锈钢（4）外径：φ30 mm …d，有效径：φ27 mm …d1（5）螺距： 6 mm … p, 螺纹条数： 2 …n（6）导程： 12 mm … l（7）提吊力： 1000 Kg … Ft（8）提吊高度： 0.9 MA73.51000= 174.5 Kg/Cm2 < 1060 Kg/Cm2四、细长比δ（1）回转半径 e┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊e =41d=47.2= 0.675 Cm（2）细长比δ I：支撑间最长距离 110 Cm60.4 25.3 rpm。