闸门开启闭力及吊耳计算

闸门启闭力计算公式闸门是一种用于控制水流或其他流体流动的设备，常见于水利工程、水电站、船闸等场所。

闸门的启闭力是指闸门在启闭过程中所受到的力，是设计和选型闸门时需要考虑的重要参数。

在实际工程中，计算闸门启闭力是十分必要的，可以帮助工程师合理设计闸门结构，确保其安全可靠地运行。

闸门启闭力的计算公式是通过对闸门受力情况的分析得出的。

在计算闸门启闭力时，需要考虑以下几个因素：1. 流体压力，流体对闸门施加的压力是闸门启闭力的主要来源。

根据流体力学原理，流体对闸门的压力可以通过流体的密度、流速和流体高度来计算。

2. 闸门的面积，闸门的面积是流体对闸门施加压力时的作用面积，需要根据闸门的实际尺寸来计算。

3. 闸门的启闭速度，闸门的启闭速度也会影响其所受的力，较大的启闭速度会导致较大的冲击力，需要在计算中考虑。

综合以上因素，闸门启闭力的计算公式可以表示为：F = ρ g H A + 0.5 ρ v^2 A。

其中，F为闸门所受的总力，ρ为流体的密度，g为重力加速度，H为流体的高度，A为闸门的面积，v为闸门的启闭速度。

在实际工程中，闸门启闭力的计算需要考虑到具体的工程情况和参数，例如流体的性质、流速、闸门的尺寸和材质等。

在进行计算时，需要准确地测量和获取这些参数，并结合流体力学理论进行计算，以确保计算结果的准确性和可靠性。

除了计算闸门启闭力外，工程师在设计闸门时还需要考虑其他因素，例如闸门的结构强度、密封性能、启闭机构等。

这些因素都会对闸门的启闭力产生影响，需要在设计中进行综合考虑。

闸门启闭力的计算是闸门设计工作中的重要一环，它直接关系到闸门的安全性和可靠性。

合理的启闭力计算可以帮助工程师设计出满足工程要求的闸门结构，确保其在使用过程中能够稳定可靠地工作。

因此，在进行闸门设计时，闸门启闭力的计算是一项十分重要的工作，需要引起工程师的高度重视。

总之，闸门启闭力的计算是闸门设计中不可或缺的一部分，它需要工程师结合流体力学理论和实际工程参数进行综合考虑，以确保闸门在使用过程中能够安全可靠地工作。

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；。

T 启=T 启= 1.30吨
n'G ---- 1.0--1.1 1.1G----闸门自重t 0.348吨
Gj---- 加重块的重量 t 0吨
Px----闸门底缘处的下吸力,p=2t/m 2
B=1D 2=0.02(止水橡皮宽度）
Px=PBD 20.04吨也可不计
nT----摩擦力安全系数(包括侧、反向滑块等摩擦力）采用 1.2Tzd----行走支承的摩阻力
f----滑动摩擦系数0.3
Ho= 1.16H 总= 2.16闸门B=1总水压力p= 1.99吨闸门h=
1Tzd=fP 0.60吨
Tzs----封(止)水摩阻力0吨
Ws----作用在闸门上的水柱压力吨
Ws=B=0.135Ho= 1.16Ws=0.16Lsf=1
T 闭=1.2(Tzd+Tzs)-n G G+Pt
T 闭=0.56吨
n G ----0.9--1.00.9G----闸门自重0.348吨
Pt----上托力D=0.07B=1H 总=
2.16Pt=γ DBH=0.15吨
n T ----摩擦力安全系数(包括侧、反向滑块等摩擦力）采用 1.2Tzd----行走支承的摩阻力
Ho= 1.16H 总= 2.16闸门B=1
总水压力p= 1.99吨闸门h=1f----滑动摩擦系数0.3
Tzd=fP 0.60吨
Tzs----封(止)水摩阻力0吨闸门启门力计算
闸门闭门力计算
闸门修正(自重和加重块的安全)系数,闭门采用n T (Tzd+Tzs)+n'G G+Px+Gj+Ws
闸门修正(自重和加重块的安全)系数,启门采用1/2γ(Ho+H)*B*h=γ(BH+bH')Lsf。

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 。

4.0m*5.0m-13.03m 平面定轮钢闸门计算书编制：审核：批准：已知钢闸门自重：G=9722kg=97.22KN，此为潜孔式平面定轮钢闸门一：闭门力：Fw=nT*（Tzd+Tzs）-nG*G+Pt1.摩擦阻力安全系数nT=1.22.滑动轴承滚轮摩阻力Tzd=(P/R)*(f1*r+f)其中：水头压力P=r*（2Hs-h）*h*Bzs/2上游水头Hs=13.03m，两侧止水间距Bzs=4.2m，水的容量r=10KN/m³，闸门高度（计算到顶止水）h=5.04m得水头压力P=2225KN滚轮半径R=325mm，（钢基铜塑复合材料对镀铬钢）滑动摩擦系数f1=0.14，（钢对钢）滚动摩擦力臂f=1mm，滚轮轴半径r=75mm得滑动轴承滚轮摩阻力Tzd=78.73KN3.止水摩阻力Tzs=f3*Pzs其中（橡胶对不锈钢）止水摩擦系数f3=0.5侧止水上的压力Pzs1=n*ρ*g（H-0.5h）*h*b/1000侧止水橡胶数量n=2，水的密度ρ=1*10³kg/m³，g=9.8N/kg,止水橡胶宽度b=0.045m 侧止水上的压力Pzs1=46.7KN顶止水上的压力Pzs2=ρ*g*（H-h）*L*b/1000顶止水长度L=4.075m顶止水上的压力Pzs2=14.34KN作用在止水上的压力Pzs=Pzs1+Pzs2=61.04KN止水摩阻力Tzs=30.52KN4.闸门自重修正系数nG=0.95.上托力Pt=r*βt*Hs*D1*Bzs水的容量r=10KN/m³，上托力系数βt=1，Hs=13.03m，闸门底止水至上游面板距离D1=0.57，两侧止水间距Bzs=4.2m得上托力Pt=312KN综上：闭门力Fw=355.6KN则当选用配重块、水柱、或机械下压力进行加重以保证闸门可靠自重闭门时，其加重力大于Fw。

选用加重力360KN。

二：启门力FQ=nT*（Tzd+Tzs）+Px+nG’*G+Gj+Ws1.因下吸力Px下游流态良好，通气充分，故可不计2.作用在闸门上的水柱压力Ws=03.配重块重量Gj=360KN4.启门力闸门自重修正系数nG’=1.1综上：启门力FQ=598KN。

6 金属结构设计6。

3 金属结构设计计算6.3。

1 设计资料（1）闸门型式：露顶式平面钢闸门 （2）孔口尺寸（宽×高）：6m×3m （3）设计水头：3。

16m （4）结构材料：Q235钢 （5）焊条：E43（6)止水橡皮：侧止水型号采用P45—A ，底止水型号采用I110—16 (7)行走支承:采用胶木滑道，压合胶木为MCS —2 (8）混凝土强度等级：C25（9)规范:《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）6.3。

2 闸门结构的形式及布置 6.3.2.1 闸门尺寸的确定1。

闸门高度:考虑风浪产生的水位超高,将闸门的高度确定为3m. 2。

闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 0=6.0m 3。

闸门计算跨度：L=L 0+2d=6.0+2×0.15=6.3m6.3.2.2静水总压力闸门在关闭位置的静水总压力如图6.1所示，其计算公式为：229.8344.1/22gh P kN mρ⨯===图6.1 闸门静水总压力计算简图P6。

3.2。

3 主梁的形式主梁的形式应根据水头的大小和跨度大小而定，本设计中主梁采用实腹式组合梁。

6.3.2.4主梁的布置根据主梁的高跨比,决定采用双主梁。

两根主梁应布置在静水压力合力线上下等距离的位置上，并要求两主梁的距离值要尽量大些，且上主梁到闸门顶缘的距离c 小于0。

45H ，且不宜大于3。

6m ，底主梁到底止水的距离应符合底缘布置的要求。

故主梁的布置如图6。

2所示图6.2 主梁及梁格布置图6.3.2。

5 梁格的布置和形式梁格采用复式布置并等高连接，并使用实腹式竖向隔板兼作竖直次梁，使水平次梁穿过隔板上的预留孔而成为连续梁，其间距上疏下密，面板各区格需要的厚度大致相等，具体布置尺寸如图6.2所示。

6.3。

3 面板设计根据《利水电工程钢闸门设计规范》（SL74—95），关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁截面选择之后再计算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力.初选面板厚度。