平面钢闸门面板厚度计算

一、设计基本资料1、闸门型式：露顶式平面钢闸门；2、孔口净宽：5米；3、设计水头：2.5米；4、结构材料：平炉热轧碳素钢A3；5、止水橡皮：侧止水采用P型橡皮，底止水用条形橡皮；6、参考资料：《水工钢结构》P202页；二、闸门的结构的型式及布置1、闸门尺寸的确定闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.5米，故闸门高度=2.5+0.5=3米。

闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=5米闸门计算跨度：L=L0+2d=5+2*0.2=5.4米2、主梁型式主梁的型式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了便于制造，决定采用型钢。

3、主梁的布置根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。

为使两个主梁在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力合力的作用线Y=H/3=2.5/3=0.83米，上悬臂C≤0.45H，今取：主梁兼底梁，为了便于布置底止水，底梁不到底，所以取a=0.25米。

主梁间距：2b=2(Y- a)=2×（0.83-0.25）=1.16米；则C=H-2b- a=2.5-1.16-0.25=1.09米≤0.45H=1.125米满足要求。

4、梁格的布置和型式梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁为连续梁，其间距上疏下密。

三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ13-78（试行）》关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁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。

1、估算面板厚度面板厚度按式（6-3）计算：t=a(kp/0.9a[σ])0.5已知：b=1240mm，a1=760 mm，a2=380 mm当b/a1=1240/760=1.63≤3时，α=1.65，则t=4.91 mm当b/a3=1240/380=3.26≥3时，α=1.55，则t=7.88 mm根据上面计算，选用面板厚度t=8mm。

2、对底梁下至底止水的面板悬出段，应按悬臂板进行验算：在面板悬出段上取单位宽度的面板按悬臂梁验算，q=（p1+p2）/2=（0.0098*2.5+0.0098*2.4）/2=0.024N/mmW=bh2/6=1*64/6=10.67M=qL2/2=0.024*1002/2=120N·mmσmax=M/W=120/10.67=11.25 N/mm2＜[σ]=160 N/mm2Q=qL=0.024*100=2.4Nτ=Q/A=2.4/1*8=0.3 N/mm2＜[τ]=95 N/mm23、主梁设计因为水头不大，所以主梁采用型钢，即槽钢28b。

一、设计资料1.闸门型式：潜孔式平面钢闸门。

2.孔口尺寸：10.0m×5.8m3.上游水位：▽27.5m4.下游水位：▽22.5m5.闸底高程：▽20.0m6.胸墙底高程：▽25.8m7.启闭方式：电动固定式启闭机8. 材料：钢材：Q235B钢焊条：E43止水：侧止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG459.制造条件：金属结构制造厂制造，手工电焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准。

4.规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL 74-1995)二、闸门结构的形式及布置1.闸门尺寸的确定闸门高度：考虑到安装顶止水构造要求，取ΔH=0.3m故闸门高度H=25.8-20.0+0.3=6.1m闸门的荷载跨度为两侧止水的距离Lq=10.0m闸门计算跨度L=L+2d=10+2×0.2=10.4m闸门总宽B=B=L0+2d+La+b=10.0+2×0.2+0.4+0.2=11.0m潜孔式平面钢闸门设计L---孔口尺寸d---行走支承到闸墙边缘的距离 (本次设计取0.2m)---边梁两腹板中到中距离 (本次设计取0.4m)Lab---边梁一块下翼缘的宽度1.主梁的型式主梁的型式根据水头和跨度大小确定，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.主梁布置根据闸门的高跨比(L≥1.2B)，决定采用双主梁。

为了使两根主梁所受的水=2.5m。

并要求上悬压力相等，两根主梁的位置对称于水压力合力P的作用线yc臂c≤0.45H=2.745且不宜大于3.6m，底主梁到底止水的距离尽量符合底缘布置要求(即α≥30°)，取c=1.92m，则主梁间距2b=2(H-y-c)=2×(6.1-2.5-1.92)=3.36mca=H-2b-c=6.1-3.36-1.92=0.82m3.梁格的布置及形式梁格采用复式布置和齐平连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。

钢闸门结构复核1、 钢闸门基本资料吴桥蓄水闸闸门尺寸：高度5m ，宽度8m ；正常当水位水头：4.65m ；设置2个主梁，5个水平次梁。

本次复核钢闸门厚度，及主梁抗弯能力。

2、计算公式面板厚度计算公式：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=a16055.19.0⨯⨯kp =0.067kp a主梁弯应力强度校核公式：截面形心距：''Ayy A=∑∑截面惯性距：32012w t h I Ay=+∑截面抵抗距：上翼缘顶边 m ax 1I W y =下翼缘底边 m in 2I W y =弯应力：m ax m inM W σ=3、闸门厚度复核按第二节所列公式，列表计算如下：复核结论：经计算可知，闸门所需的最大厚度为8.11mm ，现使用的钢闸门厚度为10mm ，厚度满足强度要求。

4、主梁安全复核 截面形心距：'110318.831.08,332Ay y cm A ===∑∑截面惯性距：33240 1.080193226.76264655.33,1212w t h I Aycm ⨯=+=+=∑截面抵抗距：上翼缘顶边 3max 1264655.338515.29,31.08I W cm y ===下翼缘底边 3min 2264655.334893.77,54.08I W cm y ===钢闸门承受的水头为4.65m ，由两个主梁承受，计算得到每根主梁承受的弯矩为：475.70k m N 弯应力：22max min475.701009.72/0.91614.4/,4893.77M kN cm kN cm W σ⨯===<⨯=安全主梁跨中截面的几何特性。

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=。

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。

目录一、设计资料 (2)二、闸门结构的形式及布置 (2)三、面板设计 (4)四、水平次梁、顶梁和底梁的设计 (5)五、主梁设计 (10)六、横隔板设计 (16)七、纵向连接系设计 (17)八、边梁设计 (18)九、行走支承设计 (20)十、滚轮轨道设计 (21)十一、闸门启闭力和吊耳计算 (22)十二、液压式启闭机 (23)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1、闸门形式：露顶式平面钢闸门；2、孔口尺寸（宽*高）：18m*15m；3、上游水位：14.8m；4、下游水位：0.2m；5、闸底高程：0m；6、启闭方式：液压式启闭机；7、材料：钢结构：Q235-A.F；焊条：E43型；行走支承：滚轮支承；止水橡皮：侧止水用p型橡皮，底止水用条形橡皮；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：《水利水电工程闸门设计规范SL 1947-2005》二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定（如下图）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m,故闸门高度=14.8+0.2=15m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=15m；闸门的计算跨度：L=L0+2×0.2=18+0.4=18.4m。

2、主梁的形式主梁的形式根据水头合跨度大小而定，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.主梁的布置因为L=18.00<1.5H=1.5X15=22.5所以是选取7跟主梁。

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=3.78m; y2=6.91m; y3=8.95; y4=10.60m; y5=12.02m; y6=13.29m;y7=14.45m 具体布置见下图：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下页图。

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=6.0m3.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。

本涵闸孔口尺寸3×3m ，计1孔。

采用平面钢闸门，门高3.3m，Q235实腹式多主梁焊接结构，焊条E4303，悬臂式主滚轮支承。

主滚轮材料ZG310-570，主轴材料45号钢，轴衬材料ZQAl9-4铸铝青铜，侧向采用MC油尼龙侧滑块，止水采用P型及条形橡皮止水。

采用QL-100KN手电两用螺杆式启闭机启闭，计1台。

本工程闸门按远景行洪水位组合计算。

水位组合：位置项目上游下游孔径计算 2.67 2.54稳定（设计） 2.20 7.42（近期）稳定（校核） 2.20 9.37（远景）消能 2.67 1.67启闭门最大水位差按近期水位组合计算。

2、面板计算闸门所受总水压力P=733.4KN。

面板计算厚度δ=11.4mm,考虑面板腐蚀等因素，取δ=12mm。

3、主梁计算主梁计算线载q=118.5kN/m，L0=3.3m，L=3.1m，Mmax=160.8KN.m，Qmax=183.7KN。

断面-10×372，-16×160，面板作用有效宽度B取650mm。

Wmin=1302773mm3Smax=1009111mm3应力σmax=123.5N/mm2<[σ]=160N/mm2τmax=52.1N/mm2<[τ]=95N/mm2挠度 fmax=2.54mmfmax/L0=1/1299.2<[f/L]=1/7504、主滚轮设计计算最大轮压P=183.4kN（下滚轮），主轮半径R=265mm，轮缘宽度b=100mm，轴套为ZQAl9-4铸铝青铜。

主轮计算:ZG310-570屈服点σs =310N/mm2轨道Q235钢屈服点σs =235N/mm2，取Q235钢σs值。

σmax=0.418[1.1×P×E/(b×R)]0.5=523.5N/mm2<3.0σs =705N/mm2，满足要求。

轮轴计算：材料45号钢，轮轴直径取d=150mm。

一、 设计资料工程名称：马尾区白眉供水工程输水道进口闸门闸门用途：该闸门设于输水道，作为输水道进口的工作事故闸门，当压力钢管发生事故时，应将闸门迅速下降，关闭进水口，另外定期检修输水道时，同样关闭此门。

闸门型式：焊接平面钢闸门，其面板在上游，顶、侧止水亦在上游，另设加重块，满足起闭力。

孔口数量：3孔。

孔口尺寸：宽×高=8.00×6.00m 2。

设计水头H r ：5.40m 。

吊点中心距：4.0m 。

门叶结构：焊接钢结构。

结构材料：Q235。

焊条：E43。

止水橡皮：侧止水用P45-A 型，底止水用Ⅰ110-16型。

行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS -2。

起闭机型式：双吊点卷扬式。

起闭机容量：2×25吨。

混凝土强度等级：C20。

规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74-95。

二、 闸门结构的形式及布置2.1 闸门尺寸的确定（图1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.3m ，故闸门高度H =5.4+0.3=5.7m 。

闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 1=8.0m 。

闸门的计算跨度：m ...d L L 482020820=⨯+=+=式中 L 0 —闸门孔口的净宽，m ；d —行走支承中心线到闸墩侧壁的距离，取0.2m 。

闸门的总水压力：NL H P k 24.114484.581.92121212r =⨯⨯⨯==γ图1 闸门主要尺寸图(单位：mm )2.2 主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了方便制造与维护，决定采用实腹式组合梁。

2.3 主梁的布置根据闸门的高跨比68.04.87.5==L H ，决定采用双主梁。

为使两个主梁在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力合力P 的作用线m 800.134.53H y r ===，且两主梁间的距离b 值要尽量大些，并要求上主梁到闸门顶缘的距离H c 45.0≤，并不大于3.6m 。

露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门；孔口净宽：10.00m设计水头：5.50m结构材料：Q235;焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为2MCS;-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：考虑到风浪产生的水位超高为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：L1 = 10m；3）闸门的计算跨度：L = L0 + 2d = 10 +2 ⨯ 0.2 = 10.4(m)；图1闸门的主要尺寸图（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力的合力作用线y = H/3 ≈1.83 (图1) 并要求下臂梁H a 12.0≥和≥a 0.4 。

上臂梁 H c 45.0≤,今取)(66.012.063.0m H a =≈=主梁间距)(4.22.12)(2m a y b =⨯=-=-则H m a b H C 45.0≈)(47.263.04.25.52===----（满足要求）（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，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如 (图2) 所示。

图2 梁格布置尺寸图（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 2.35 m ，横隔板兼作竖直次梁。

边梁胶木滑块横向隔板顶梁水平次梁主梁水平次梁主梁底梁104002600260026002600570050136012009108006801002200610239070023902610横梁水平次梁主梁20060012806011101208207405905407002）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。

平面钢闸门设计一、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21.01511（水平次梁）638.5 1.015 648.11.01512（主梁）648.4 0.990 641.90.96513（底梁）657.9 0.4825 317.4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=659700mm3；I x=118742000mm4；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。

一、 设计资料工程名称：马尾区白眉供水工程输水道进口闸门闸门用途：该闸门设于输水道，作为输水道进口的工作事故闸门，当压力钢管发生事故时，应将闸门迅速下降，关闭进水口，另外定期检修输水道时，同样关闭此门。

闸门型式：焊接平面钢闸门，其面板在上游，顶、侧止水亦在上游，另设加重块，满足起闭力。

孔口数量：3孔。

孔口尺寸：宽×高=8.00×6.00m 2。

设计水头H r ：5.40m 。

吊点中心距：4.0m 。

门叶结构：焊接钢结构。

结构材料：Q235。

焊条：E43。

止水橡皮：侧止水用P45-A 型，底止水用Ⅰ110-16型。

行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS -2。

起闭机型式：双吊点卷扬式。

起闭机容量：2×25吨。

混凝土强度等级：C20。

规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74-95。

二、 闸门结构的形式及布置2.1 闸门尺寸的确定（图1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.3m ，故闸门高度H =5.4+0.3=5.7m 。

闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L 1=8.0m 。

闸门的计算跨度：m ...d L L 482020820=⨯+=+=式中 L 0 —闸门孔口的净宽，m ；d —行走支承中心线到闸墩侧壁的距离，取0.2m 。

闸门的总水压力：NL H P k 24.114484.581.92121212r =⨯⨯⨯==γ图1 闸门主要尺寸图(单位：mm )2.2 主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了方便制造与维护，决定采用实腹式组合梁。

2.3 主梁的布置根据闸门的高跨比68.04.87.5==L H ，决定采用双主梁。

为使两个主梁在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力合力P 的作用线m 800.134.53H y r ===，且两主梁间的距离b 值要尽量大些，并要求上主梁到闸门顶缘的距离H c 45.0≤，并不大于3.6m 。

本横拉闸门为检修闸门，闸门按照平面框架进行计算。

具体参数如下：一、基本资料和结构布置1.闸门基本参数孔口尺寸：12.6m ×5.2m （宽×高）；设计水头：4.0m 门叶结构材料：Q235B许用应力：[]160MPa ,[]95MPa 。

闸门材料常数材料弹性模量E(MPa)泊松比μ重力加速度2()g mm s Q235B2100000.398002.总水压力闸门在关闭位置的总水压力如图所示，其计算公式为22=0.50.510 4.712.821416szsP H B KN总3.结构布置检修闸门为平板门。

闸门采用面板+水平次梁+主纵梁+主横梁体系。

梁格布置尺寸见图。

水平次梁承受上下两个梁格板传来的梯形荷载。

主纵梁一方面承受其两侧梁格传来的三角形荷载，同时又承受由水平次梁传来的集中荷载。

二．门叶结构计算（一）面板面板厚度计算，按照公式如下[]y k q a计算结果如下（不考虑焊角高度）区格()a mm ()b mm b ay k 2()p N mm 2()N mm ()mm 面板2 784 1946 2.48 0.49as s9 0.002 1.5 160 1.60 面板3 879 1946 1.70 0.479 0.00888 1.5 160 3.70 面板4 879 1946 1.70 0.479 0.01883 1.5 160 5.38 面板5 784 1946 2.48 0.499 0.0283 1.5 160 6.01 面板661219463.180.50.036441.41605.52面板1中，不承受水压力，所以不考虑。

综合考虑面板厚度，暂取6mm （二）水平次梁横拉闸门水头不高，并且次梁截面型式和布置型式一样，故取第五根水平次梁进行计算（每根梁上荷载可按其相邻间距和之半法）。

梁号梁轴线处的水压强度2()p KN m 梁间距（m ）()2a a m 下上）（下上m 2kN a a pq 2 3.9 0.39 0.6925 2.7 0.9953 13.850.99513.78 0.9954 23.80.947522.55 0.90532.80.835 27.3880.77由于水平次梁采用相同截面，因此以线荷载最大的5号次梁来进行计算。

目录1.基本资料 (1)2.设计参数 (2)3.结构布置 (2)4.结构计算 (3)4.1面板厚度 (3)4.2 次梁尺寸 (3)4.3 主梁尺寸 (3)4.4 竖直次梁 (4)4.5 边梁 (4)4.6 滑动式行走支承 (5)4.7 吊轴、吊耳板 (5)5.启闭力的计算 (6)6.拦污栅结构 (8)6.1.栅条 (8)6.2.主横梁 (8)6.3.边梁 (10)7.汇总表 (12)取水口金属结构计算稿1.基本资料梁平县蓼叶水利工程金属结构包括溢洪道控制闸门，取水口进水控制闸门及拦污栅，灌区闸门等部分。

本设计包含取水口进水控制闸门和溢洪道控制闸门及拦污栅三部分。

1.1 取水口5#~1#闸门闸门形式：潜孔平板钢闸门闸门数量：5扇孔口尺寸：1.0×1.5m（宽×高）挡水水头：24.55m（按5#闸门算）运行水头：24.55m结构材料：Q235A钢止水材料：P型橡胶止水、条形橡胶止水行走支撑：钢性滑道混凝土标号：门槽C251.2 取水口6#闸门闸门形式：潜孔平板钢闸门闸门数量：1扇孔口尺寸：1.0×1.5m（宽×高）挡水水头：29.4m运行水头：29.4m结构材料：Q235A钢止水材料：P型橡胶止水条形橡胶止水行走支撑：钢性滑道混凝土标号：门槽C251.3 取水口拦污栅孔口尺寸：2.0×2.0m(宽×高)布置方式：垂直置放设计水头：2～4m（栅前后水头差）支撑方式：框架支承结构材料：Q235AF钢混凝土标号：门槽C251.４溢洪道控制闸（见方韬韧算稿）2.设计参数材料强度[σ]=0.9×160=144MPa抗剪强度[τ]=0.9×95=85.5 MPa主梁设计挠度1/750次梁设计挠度1/2503.结构布置3.1闸门尺寸设计1至5号闸门为静水启闭，6号闸门为动水启闭，为方便施工，将6个闸门的门叶结构统一设计，按闸门6的承压水头计算。

平面滚动钢闸门计算说明第1章闸门结构设计1.1 设计依据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2019）《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》（GB/T14173-2008）孔口宽 2.0m，孔口高度 2.0m，采用潜孔式平面滚动闸门，水头33.15m。

1.2 一般说明本闸门门叶采用Q355C钢板制造，门槽埋件钢板采用Q355C制造，型材材质为Q235B，止水座板为不锈钢材料06Cr19Ni10。

所用钢板厚度为6~20mm。

主轮材料采用ZG310-570，轴的材料采用45钢。

闸门侧止水橡皮采用“水利水电工程钢闸门设计规范”附录7中的P型橡皮，底止水采用I型橡皮。

1.3 闸门上的载荷静水压力P 水=12γ(2H s−ℎ)ℎB=1489kN设计水头Hs=33.15m，水重度r=10kN/m3，止水宽度B=2.13m，止水高度h=2.18m 泥沙压力（按2.0m计算）P 泥=12γnℎn2tan2(45°−φ/2)B=52kN淤沙的浮容重γn=10.995kN/m3；淤沙的内摩擦角φ=8°；闸门前泥沙淤积宽度B=3.1m；闸门前泥沙淤积厚度ℎn=2m。

总压力：P=P水+P泥=1541kN1.4 闸门结构形式及布置1.4.1 闸门尺寸的确定闸门高度：h z=2.28m。

闸门止水宽度：B z=2.13m闸门的载荷跨度：L1=2430m。

闸门主梁间距：L2=0.8m。

1.4.2 主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属小跨度，为了便于制造和维护，决定采用型材粱。

1.4.3 主轮的布置图 1 主轮布置图1.4.4 梁格的布置和形式梁格采用复式布置和降低连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支撑。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板个区格需要的厚度大致相等，梁格的布置具体尺寸详见图2。

图2粱的布置尺寸图2：面板设计面板厚度按下式计算：+C（水利水电工程钢闸门设计规范SL74）t=a√k y pα[σ]t ——面板初选的厚度（mm）；a、b——面板计算区格的短边和长边长度（mm）；α——弹塑性调整系数；p——面板计算区格中心的水压强度(MPa)；[σ]——材料的弯曲抗拉容许应力；k y——支承板长边中点弯曲应力系数，取Ky=0.308～0.5；C——锈蚀裕量（mm），取C=2.0。