平面钢闸门

闸门行走支承系数Kz 材料系数Kc 孔口高度系数Kg闸门行走支承系数Kz材料系数Kc 孔口高度H(m)闸门工作性质系数K 1孔口高宽比修正系数K 2水头修正系数K 3闸门工作性质系数K 1孔口高宽比修正系数K 2水头修正系数K 3④露顶式弧形钢闸门Kg---孔口高度系数,当H<5m时,Kg=0.156;5m≤H≤8m时,Kg=0.13;③潜孔式平面滑动闸门G=0.022×K 1×K 2×K 3×A 1.34×Hs 0.63K 1---闸门工作性质系数,工作闸门,K 1=1.0;检修门与导流门,K 1=0.9;K 2---孔口高度比修正系数,当H/B≥2时,K 2=0.93;H/B<1时,K 2=1.1;其他情况,K 2=1.0;K 3---水头修正系数,当H S ≥60m时,K 3=(H S /A)0.25;H S <60m时,K 3=1.0;②潜孔式平面滚轮闸门G=0.073×K 1×K 2×K 3×A 0.93×H s 0.79Kc---材料系数,闸门材料为普通碳素结构钢时,Kc=1.0;为普通低合金结构钢时,Kc=0.8;Kz---闸门行走支承系数,对于滑动式支承,Kz=0.81;对于滚轮式支承,Kz=1.0;对于台车式支承1)钢闸门 ①露顶式平面钢闸门 ⅰ,5m≤H≤8m G=0.012×K z ×K c ×H 1.43×B 0.88ⅱ，H＞8m G=0.012×K z ×K c ×H 1.65×B 1.85K 1---闸门工作性质系数,工作闸门,K 1=1.1;检修门与导流门,K 1=1.0;K 2---孔口高度比修正系数,当H/B≥2时,K 2=0.93;H/B<1时,K 2=1.1;其他情况,K 2=1.0;K 3---水头修正系数,当H S ≥70m时,K 3=(H S /A)0.25;H S <70m时,K 3=1.0;输入数据输入数据数据输入输入数据浙江水利水电专科学校水利工程系孔口高度H(m)孔口宽度B(m) 闸门重力G(10kN)孔口宽度B(m) 闸门重力G(10kN)式支承,Kz=1.3;;孔口面积A(m3)设计水头H s(m)闸门重力G(10kN)=1.0;孔口面积A(m3)设计水头H s(m)闸门重力G(10kN)=1.0;K c=0.8; 20m时，K b=1.0;。

2020.456平面升卧式钢闸门启闭用钢丝绳的保养更换及连接工艺冯建荣　王亚乒　潘雯玺一、概况水闸是一种既能挡水、又能泄水的水工建筑物，它依靠可以升降的闸门来控制水位、调节流量，在防洪、灌溉、排涝、航运等水利工程中得到十分广泛的应用。

闸门是水闸工程的重要设备之一，随着水利事业发展需要和工业生产水平的日益提高，闸门尺寸与重量越来越大。

平面升卧式大重量闸门的启闭是靠钢丝绳、绳套连接杆与闸门吊座连接来实现的，如图1所示。

如果钢丝绳及绳套连接杆加工质量得不到保证，将给水闸的正常运行埋下安全隐患。

因此，对钢丝绳的日常保养与检查十分重要。

同时，钢丝绳更换时，不断改进绳套连接杆与钢丝绳浇筑的加工工艺以提高其安全性。

本文以澡港水利枢纽水闸为例，探讨闸门钢丝绳的选用、绳套的设计以及钢丝绳与绳套浇锌连接工艺。

二、钢丝绳的选用与养护水闸闸门是采用双吊点，用两根钢丝绳起吊。

钢丝绳的选用根据闸门的重量来定，一般设计要求取破断拉力大于6倍载重的钢丝绳。

根据30t×6=180t，选用Φ60.5-6×37×2.8镀锌钢丝绳，根据钢丝的成分不同，破断拉力191~252t，满足使用要求。

镀锌能使钢丝提高防腐能力，延长使用寿命。

1.绳套的设计根据多次更换钢丝绳的经验，钢丝绳与绳套通过浇锌牢固连成一体。

为了提高维修质量和方便操作，对绳套的设计进行了改进。

如图1所示，主要改进之处：（1）增大绳套的容腔，容得下全部钢丝蓬头，蓬头是由6×37=222根、直径2.8mm 的细钢丝弯折而成，锌熔化后浇入淹没所有钢丝，锌液迅速凝固保证钢丝在锌块里长期不腐；（2）采用锥型容腔，保证这种连接形式受力均匀一致；（3）绳套锥头端中心设计导向孔（导向孔长度尺寸不小于钢丝绳直径尺寸），使钢丝绳穿入安装和使用受力时保持同心；（4）轴孔配合间隙0.5~1.0mm，既方便拆装，又可以保证锌液浇入时不易漏出。

改进后的绳套，其作用除满足使用功能外，优点是：（1）绳套采用42CrMo 钢材，受重载时安全可靠度更高；（2）安装和维修简单方便；（3）这种结构保证受力状态更符合技术要求。

工程概况：闸门是用来关闭、开启或者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。

闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与适用，在很大程度影响着整个水工建筑物的原行效果。

1.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计计算书。

1（1）设计资料及有关规定。

1（2）闸门结构的形式及布置。

1<1>闸门尺寸的确定。

1<2>主梁的布置。

1 （3）面板设计。

2 （4）水平次梁、顶梁和底梁地设计。

3 （5）主梁设计。

6 （6）横隔板设计。

8 （7）边梁设计。

9 （8）行走支承设计。

10 （9）胶木滑块轨道设计。

11 （10）闸门启闭力和吊座验算。

112.水工刚结构潜孔式焊接平面钢闸门设计图。

（附图）水工刚结构潜孔式焊接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：潜孔式焊接平面钢闸门。

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：3.50m。

孔口净高：3.50m。

闸门高度：3.66m。

闸门宽度：4.20m。

荷载跨度：3.66m。

计算跨度：3.90m。

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。

目录一、设计资料及有关规定·1二、闸门结构的形式及布置·1三、面板设计·2四、水平次梁、顶梁和底梁地设计·3五、主梁设计·6六、横隔板设计·9七、纵向连接系·10八、边梁设计·10九、行走支承设计·12十、轨道设计·13十一、止水布置方式·13十二、埋固构件·14十三、闸门启闭力·14十四、闸门的启闭机械·14一、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。

一．设计资料闸门形式：引水道露顶式平面钢闸门;孔口净宽：10.00m；设计水头：7.00m;结构材料：平炉热轧碳素钢A3；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MCS -- 2;混凝土标号：采用C25号混凝土;二.闸门详细设计过程主要包括：荷载计算、门叶结构设计、梁的连接设计、闸门的外部结构设计。

Ⅰ：荷载计算主要包括：静水压力、闸门自重、地震动水压力、计算荷载的确定。

1.静水压力：对于闸门高度，考虑风浪所引起的波动，门顶超高0.2 m，H=7+0.2=7.2 m ;下图（1）是静水压力计算图，由公式q=12γ H S 2Bg其中，H s-----水高，B-----孔口净宽，γ---水的容重，淡水取γ =1.0 g/cm3。

∴q=12γ H S 2Bg=12×1×72×10×9.8=2401 KN ; p=240.1 kN/m ;合力作用线至顶部的距离H C=23×H S=4.7 m图（1）静水压力计算图图（2）闸门主要尺寸图2.估算闸门自重根据经验公式：对于5m≤H≤8m时，G=K z×K C×K g×H1.43×B0.88其中，G-----闸门自重（kN）H------闸门高度（m）B------孔口宽度（m）K z----闸门行走支承系数，对于滚动支承，K z=1.0K c ----材料系数，普通碳素结构钢，K c =1.0 K g ----闸门高度系数，5m ≤H ≤8m ，K g =0.13 将以上数据带入得：G=K z ×K C ×K g ×H 1.43×B 0.88 =1.0×1.0×0.13×7.21.43×100.88=162.61 kN 即闸门的自重为162.61 kN. 3.地震动水压力水深为y 处的地震动水压力P 0̅=K h ×C Z ×f y ×γ0×H 0 设计地震烈度为7级，查表知：K h =0.2, 综合影响系数 C z =0.25 将数据带入公式得：P 0̅=K h ×C Z ×f y ×γ0×H 0=0.65×0.1×0.25×1×72×9.8=15.6 kN/m整个闸门所承受的地震动水压力为 P ̅=P 0̅×B =15.6×10=156 kN其作用点距离水面的距离为0.54H 0=0.54×7.0=3.78 m,其作用线到门底的距离为h z ，则h z =7-3.78=3.22 m.4.计算荷载的确定根据设计规范对于设计荷载的规定，对作用在闸门上的荷载作如下组合： 设计荷载： 静水压力+闸门自重校核荷载： 静水压力+闸门自重+地震动水压力钢闸门在做结构设计时不计自重，则设计荷载为：2401 kN ,其作用线到门底的距离为 h 设计=2.33 m 。

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。