弧形闸门启闭力的计算

闸门启闭力的计算：之马矢奏春创作启门力：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, 闸门不经常把持时, 取年夜值, 反之取小值；F-水压发生的阻力. F=S·h·u(T)S-闸门板面积(m2) 方闸门：S=a·ba-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.铸铁闸门采纳铸铁浇铸、整体加工, 具有耐腐蚀、易维护、装置简便、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)及分歧水头要求的多种产物供用户选用, 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—摩擦阻力的平安系数, 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—闸门活动部份的自重（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）对滑动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝f2P（2）对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；。

弧形闸门启闭力计算弧形闸门是一种常见的水工结构，用于调节水流的流量和水位。

在弧形闸门的启闭过程中，需考虑到闸门所受到的启闭力。

启闭力的计算对于设计和施工具有重要意义，可以确保闸门的可靠性和安全性。

首先，要计算弧形闸门开启时所受到的启动力。

弧形闸门的启动力是由流体施加在闸门上的压力所引起的。

在闸门启动过程中，闸门顶部所受到的压力会引起一个向上的力矩，而闸门底部所受到的压力则会引起一个向下的力矩。

力矩的大小取决于水流的压力和闸门的几何形状。

在计算闸门上部的启动力时，可以利用以下公式：F1=P1*A1其中，F1是闸门上部所受到的启动力，P1是水流施加在闸门上的压力，A1是闸门上部面积。

在计算闸门下部的启动力时，可以利用以下公式：F2=P2*A2其中，F2是闸门下部所受到的启动力，P2是水流施加在闸门上的压力，A2是闸门下部面积。

在计算闸门的总启动力时，可以利用以下公式：F=F1+F2除了水流的压力，还需要考虑到闸门的重力。

闸门的重力可以通过以下公式计算：G=m*g其中，G是闸门的重力，m是闸门的质量，g是重力加速度。

当闸门启闭时，要保持闸门处于平衡状态，即启动力和重力要相等。

因此，可以利用以下公式计算闸门的启闭力：F=G将上述公式整理后得到以下计算公式：P1*A1+P2*A2=m*g通过上述计算公式，可以计算出弧形闸门在启闭过程中所受到的启闭力。

根据实际情况，可以选取合适的材料和设计参数，确保闸门能够承受所受到的力，保证其正常运行和安全性。

除了上述的力学计算，还要注意到实际工程中的其他因素，比如摩擦力、流体动压等。

这些因素也会对弧形闸门的启闭力产生影响，需要在设计和计算中进行综合考虑。

综上所述，弧形闸门的启闭力计算需要考虑水流压力和闸门重力，通过合适的公式和参数计算可以得到启闭力的估计值。

在实际工程中，还需要考虑其他因素的影响，确保闸门的可靠性和安全性。

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；。

1计算成果汇总表2说明2.1目的与要求本阶段为施工图设计，主要计算内容为：确定闸门面板厚度、计算主梁、水平次梁、纵梁、边梁、支臂、支铰等构件的强度及刚度，计算启闭门力，选择启闭机。

2.2计算依据计算依据为水工专业提供的“专业互提资料单”。

南水北调中线总干渠某渡槽进口节制闸工作闸门为露顶式弧形门，共3扇，孔口尺寸（宽×高）7.0×6.7m。

闸室底板高程为75.211m，设计水位81.031m，加大水位81.434m。

闸门为动水启闭。

闸门采用双主横梁斜支臂，弧形面板曲率半径约取闸门高度的 1.4倍，为9.5m，支铰位置选择在倒虹吸出口加大水位以上，高程81.911m。

启闭机采用后拉式弧门液压启闭机。

启闭机活塞缸支铰布置在支臂支铰上游，相距4141mm，高程84.657m。

2.3计算原则按照规范要求的内容和深度计算，闸门厚度选择时考虑一定的锈蚀余量，在闸门启闭门力计算时选择最不利工况进行计算。

2.4计算方法闸门主梁受力分析时，分两种工况：（1）工况一：当闸门处于关闭状态时，计算仅在静水压力作用下框架内力及应力，并核算其强度、刚度；（2）工况二：当闸门刚刚开启的瞬间，计算在静水压力及启门力共同作用下框架内力及应力，并核算其强度、刚度；2.5规程、规范及参考书《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)《水利水电工程启闭机设计规范》(SL41-93)《水电站机电设计手册》金属结构㈠(1988年5月第一版）《闸门与启闭机》(第二版)《建筑结构静力计算手册》(中国建筑工业出版社)《水工钢闸门设计》安徽省水利局勘测设计院《水工钢结构》 水利电力出版社3 计算过程3.1 荷载计算3.1.1 闸门在关闭位置的静水压力闸门在关闭位置的静水压力，由水平水压力和垂直水压力组成，闸门所受水压力简图见错误！未找到引用源。

作用在弧形面板上的水平压力P s 按式(3-1)计算：212s s P H B γ=(3-1)作用在弧形面板上的垂直压力V s 按式(3-2)计算：()21212112sin cos sin 2sin 221802s V R B πφγφφφφ⎡⎤=+-+⎢⎥⎣⎦(3-2)作用在弧形面板上的总水压力P 按式(3-3)计算：ss P V tg P α=⎬=⎪⎭(3-3)计算过程及结果如下：3.1.2 闸门刚刚开启时的荷载闸门刚刚开启时，作用在下主梁上的荷载由启门力产生的荷载及水压力荷载组成。

弧形钢闸门计算实例一、基本资料和结构布置1．基本参数孔口形式：露顶式；孔口宽度：12.0m；底槛高程：323.865m；检修平台高程：337.0m；正常高水位（设计水位）：335.0m；设计水头：11.135m；闸门高度：11.5m；孔口数量：3孔；操作条件：动水启闭；吊点间距：11.2m；启闭机：后拉式固定卷扬机。

2．基本结构布置闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置见图3-31。

孤门半径R=15.0m，支铰高度H2=5m。

垂直向设置五道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为1.9m，边梁距闸墩边线为0.3m；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了11根水平次梁，其中上主梁以上布置4根，两主梁之间布置7根。

支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”形橡皮水封，底水封为“刀”形橡皮水封。

在闸门底主梁靠近边梁的位置设置两个吊耳，与启闭机吊具通过吊轴相连接。

采用2×500KN 固定式卷扬机操作。

本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。

门叶结构材料采用Q235，支铰材料为铸钢ZG310-570。

材料容许应力（应力调整系数0.95）：Q235第1组：[б]=150MPa ，[τ]=90 MPa ； 第2组：[б]=140MPa ，[τ]=85 MPa ； ZG310-570：[б]=150MPa ，[τ]=105 MPa 。

3．荷载计算闸门在关闭位置的静水压力，由水平压力和垂直水压力组成，如图1所示：水平水压力：()kN B H P s s 3.74390.12135.1110212122=⨯⨯⨯==γ垂直水压力：()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=212212221sin sin 2sin 2sin 180/21φφφφφφπφγB R V s式中：()471.19,3333333.0155sin 14224,409.0155135.11sin 222111======-==φφφφ所以所以R H 。

弧形闸门计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1目录1 计算目的与要求 ................................................................... 错误!未定义书签。

2 设计计算内容....................................................................... 错误!未定义书签。

3 设计依据 .............................................................................. 错误!未定义书签。

4 基本资料和结构布置............................................................ 错误!未定义书签。

基本参数 (3)基本结构布置 (4)荷载计算 (4)面板弧长 (6)主框架位置 (7)5 结构计算 .............................................................................. 错误!未定义书签。

面板....................................................................................... 错误!未定义书签。

水平次梁............................................................................... 错误!未定义书签。

中部垂直次梁（隔板）....................................................... 错误!未定义书签。

边梁....................................................................................... 错误!未定义书签。

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=×××××==＋＋＋＋＋＋＇。