8X4.5米钢闸门计算书(2012.8.7)_3
钢闸门计算
mm
ξ1
0.5
ξ2
0.35
e
I次中
Wmin
mm
mm4
mm2
51
33321683
220673
e
I次支座
Wmin
mm
mm4
mm2
42
30549782
215139
水平次梁强度验算
σ次 水平次梁挠度验算 w 5 ql 3 M 次支l l 384 EI次中 16EI次中
五、主梁设计
1、
L0
板宽
4.0
5 5.34
32.75
kN
qL1/2
（2） 取
[σ] [σ]
W
160 144 303.619792
N/mm2 N/mm2 cm3
A3钢
考虑闸门 自重引起
（3）
腹板高度选择
hmin
59.8475184 cm
经济梁高
hec
30.4995706 cm
选用h0
28
cm
（4）
腹板厚度选择
tw=
h
11
0.48104569 cm
112
M Vmax
S
28.82 26.2 899.63775
N/mm2
A3钢
N/mm
KN.M KN cm³
面板局部 挠曲时垂 直于焊缝 长度方向 的横拉力
面板与主 梁连接的
T=VS/（2I0）
[
w t
]
309.55583 113
N/mm N/mm2
查书P39
hf
P2
T
2
/(
0
.7
[
w t
82349_钢闸门结构计算书
18.632 侧止水受压宽度 止水摩擦系数f3 (m) 0.500 0.080 底止水至下游面 侧止水间距 距离D2(m) Bzs(m) 0.212 1.300 闸门顶梁以上水 侧止水间距 柱高H（m） Bzs(m) 6.750 1.300 上游水深 上托力系数βt Hs(m) 1.000 8.000 无加重启门力 闭门力 FQ(KN) Fw(KN) 73.596 25.754
止水摩阻力 TZS(KN) 7.644
闸门自重 G(KN) 8.500 上托力 Pt(KN) 1.872 加重后启门力 FQ(KN) 91.596
选启闭机型号：QPQ－125KN卷扬式启闭机 计算公式 2 总水压力P=0.5*γ*[(2Hs－h)*h－Hx ]*Bzs 滑道摩阻力Tzd=f2*P 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 nT=1.2,nG=0.9 启门力FQ＝nT*(Tzd+Tzs)+Px+nG'*G+Gj+Ws nT=1.2,nG'=1.1
**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 50 侧止水间距 Bzs(m) 1.300 滑道摩阻力 TZd(KN) 上游水深 Hs(m) 8.000 下游水深 Hx(m) 0.000 总水压力 P(KN) 124.215
单边侧止水受压 侧止水平均压强 2 长度(m) PZS(KN/m ) 1.300 73.500 平均下吸强度 下吸力 ps(KN/m2) Ps(KN) 20.000 5.512 闸门顶受压宽度 闸门顶水柱重 B（m） Ws（KN） 0.310 27.203 底止水到上游面 侧止水间距 距离D1(m) Bzs(m) 0.018 1.300 计算需加重块重 实际加重块重 Gj(KN) Gj(KN) 17.254 18.000
钢闸门计算书
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。
8X4.5米钢闸门计算书(2012.8.7) 3
水库溢洪道金属结构设计计算书1.1溢洪闸钢闸门设计1.1.1溢洪闸钢闸门设计1、基本资料单向止水平面定轮露顶式钢闸门，孔口尺寸（宽×高）8×4.5m，双吊点，3孔，闸底板高程54.47m，设计水位4.1m。
校核水位4.5m。
闸门动水启闭。
2、主要构件采用材料及容许值（1）主要构件采用材料闸门选用Q235-B钢，埋件选用QU钢。
轮轴：45号优质钢。
轴承：自润滑轴承。
橡胶止水。
（2）材料容许应力1）钢材：按《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）4.2条规定执行。
容许应力根据表4.2.1-1的尺寸分组按表4.2.1-2采用，连接材料的容许应力按表4.2.1-3、表4.2.1-4采用，大、中型工程的工作闸门及重要的事故闸门表4.2.1-2至表4.2.1-4的数值乘以0.9-0.95的系数。
钢材的容许应力：抗拉、压、弯[σ]=160N/㎜²×0.9=144N/㎜²抗剪[τ]=95N/㎜²×0.9=85.5 N/㎜²局部承压[σcd]=240 N/㎜²×0.9=216 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=120 N/㎜²×0.9=108 N/㎜²2）焊缝焊条采用E43××型焊缝的容许应力抗压[σh c]=160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²抗拉（自动焊）[σh l]= 160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²（半自动焊或手工焊）精确方法检查：[σh l] = 160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²普通方法检查：[σh l] =135N/㎜²×0.9=121.5 N/㎜²抗剪[τh]=95N/㎜²×0.9=85.5 N/㎜²贴角焊缝抗拉、压、剪[σh l]=115 N/㎜²×0.9=103.5 N/㎜²3）普通螺栓连接的容许应力精制螺栓：Q235碳素结构钢抗拉[σl l]=125 N/㎜²×0.9=112.5 N/㎜²（1类孔）抗剪[τl]=130N/㎜²×0.9=117 N/㎜²（1类孔）承压[σl c]=290 N/㎜²×0.9=261 N/㎜²粗制螺栓：Q235碳素结构钢抗拉[σl l]= 125 N/㎜²×0.9=112.5 N/㎜²抗剪[τl]=85N/㎜²×0.9=76.5 N/㎜²承压[σl c]=190 N/㎜²×0.9=171 N/㎜²4）机械零件的容许应力抗拉、压、弯[σ]=1000 N/㎜²抗剪[τ]=65 N/㎜²局部承压[σcd]=150 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=80 N/㎜²孔壁抗拉[σl]=100 N/㎜²5）铸件选用ZG310-570，其容许应力（《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）表4.2.2）：抗拉、压、弯[σ]=140 N/㎜²抗剪[τ]=105 N/㎜²局部承压[σcd]=200 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=110 N/㎜²孔壁抗拉[σl]=155 N/㎜²6）混凝土采用C30，其容许的承压应力（二期混凝土）为（《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）表4.2.5）规定：[σh]=11 N/㎜²。
钢闸门防腐面积的计算
钢闸门防腐面积的计算钢闸门门叶结构防腐面积的计算，如果按一个零件一十零件的统计， 是一项十分繁杂的工作。
如果用闸门重量估算，或用闸门外形尺寸估算，其估算结果太粗糙，投有使用价值。
因此闸门防腐面积的计算，要推导一个既筒单又精确的计算公式，才能满足目前工作的需要。
钢闸门的门叶结构是由钢板和型钢等焊接组成的，其防腐面积，现分别求导如下。
1．钢板因为钢材的密度为， 所以每种厚度为3/85.7cm g =γδ的钢板，其每平方米面积的重量是一个常数， 既0G δγδ85.70==G 。
因此， 知道某种厚度钢板的重量G， 就可以计算出它的两个大平面的表面积；1S δ85.7/21G S =即：δ/255.01G S = 式中：δ-钢板厚度，mm； G -该厚度钢板的质量，kg 2．等肢角钢按GB9737—88中热轧等肢角钢的规格有2O种，其型号共计82个。
等肢角钢表面积计算如下式2S 02/004.0G Gb S =式中：G一某种型号等肢角钢的重量，kg： 0G 一该种型号等肢角钢的单重，kg／mb一等肢角钢的肢长，mm 3．不等肢角钢按GB9788—88中热轧不等肢角钢的规格有19种， 其型号共计76个。
不等肢角钢的表面积计算如下式3S ()03/002.0G b B G S +=式中：G一某种型号不等肢角钢的重量，kg； 0G 一该种型号不等肢角钢的单重，kg/m； B—不等肢角钢长肢的宽度，mm； b—不等肢角钢短肢的宽度，mm。
4． 槽钢按GB707—88中热轧普通槽钢的规格有1 5种， 其型号共计3O个。
槽钢在门叶结构中外表面积计算如下式：4S ()04/15002.0G b h G S +=式中：G—某种型号槽钢的重量，kg； 0G —该种型号槽钢的荤重，kg／m； H—槽钢的高度，mm； b一槽钢的宽度，mm。
5．工字钢按GB706—88中热轧普通工字钢的规格有16种，其型号共计34种.工字钢在门叶结构中外表面积计算如下式：5S ()05/15002.0G b h G S +=式中：G—某种型号工字钢的重量，kg； 0G 一该种型号工字钢的单重，kg／m； H—工字钢的高度，mm； B—工字钢的宽度，mm。
门式刚架计算书
附二：（空1行）严格按照大家发的毕业设计小册子上的格式做。
（空1行）汉星轻钢结构仓库设计学生姓名：余梦君学号：0815041209所在系部：土木工程系专业班级：08gb土木二班指导教师：陈升平日期：二○一二年五月摘要门式刚架轻钢结构能有效地利用材料，构件尺寸小，重量轻，而且可以在工厂批量生产，保证质量，工地连接简便迅速，施工周期短。
正因为这些优点，被广泛地应用在一般工业与民用建筑中。
而随着设计技术、制作安装技术的日益提高，越来越多的大空间建筑采用门式刚架轻钢结构，而且经济效益十分显著。
由于经济飞速发展和建筑业技术的进步，在厂房设计中，轻型钢结构的应用越来越广泛，它具有建造周期短、质量轻、操作简便、，成本低等优点，已经成为主要的房屋设计结构形式之一。
但随着轻型钢结构的应用，由于缺乏良好的控制，相应的工程施工出现了一些质量安全问题，它的安全性和经济性无法保障。
本次设计，以厂房的科学安全和经济为目的，探讨门式钢架轻型钢结构厂房的相关问题。
（空1行）关键词：门式刚架轻钢结构质量保证连接简便施工周期短成本低AbstractPortal frame light steel structure effective use of materials, component size is small, light weight, and in the factory mass production, quality assurance, site connection is simple and rapid, short construction period. Precisely because of these advantages, has been widely used in general industrial and civil buildings. With the design of technology, production and installation of technology increasing, a growing number of large space buildings portal frame light steel structure, and economic benefits are very significant. Because of the rapid economic development and progress of the construction technology, plant design, the application of light steel structure more and more widely, it has a short construction period, light weight, easy to operate, low cost, has become a major housing design one of the structure. However, with the application of light steel structure, the lack of good control, the corresponding construction quality and safety problems, can not guarantee its security and economy. The design, plant science, safety and economic purposes, explore the related issues of the gantry steel frame light steel structure workshopKeywords：Portal frame light steel Quality Assurance Easy connectivityShort construction period, low cost目录摘要........................................................................ ABSTRACT...................................................................... 目录.. (V)1 绪论 (1)2 荷载计算 (2)2．1荷载取值计算 (2)2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面） (2)2.1.2 可变荷载标准值 (2)2.1.3 风荷载标准值 (2)2.1.4 吊车资料 (2)2.1.5 地震作用 (3)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (3)3 内力计算 (5)3.1在恒荷载作用下 (6)3.2在活荷载作用下 (7)3.3在风荷载作用下 (8)3.4在吊车荷载作用下 (9)3.5内力组合 (10)4 刚架设计 (14)4.1截面形式及尺寸初选 (14)4.2构件验算 (14)4.2.1 构件宽厚比验算 (15)4.2.2 有效截面特性 (15)4.2.3 刚架梁的验算 (18)4.2.4 刚架柱验算 (19)4.2.5 位移计算 (21)4.3节点设计 (21)4.3.1 梁柱节点设计 (21)4.3.2 梁梁节点设计 (23)4.3.3 刚接柱脚节点设计 (26)5 吊车梁及牛腿设计 (28)5.1吊车梁设计 (28)5.2牛腿设计 (31)6 其它构件设计 (34)6.1隅撑设计 (34)6.2檩条设计 (34)6.2.1 基本资料 (34)6.2.2 荷载及内力 (34)6.2.3 截面选择及截面特性 (34)6.2.4 强度计算 (36)6.2.5 稳定性验算 (37)6.3墙梁设计 (37)6.3.1 基本资料 (37)6.3.2 荷载计算 (37)6.3.3 内力计算 (37)6.3.4 强度计算 (37)7 基础设计 (38)7.1刚架柱下独立基础 (38)7.1.1 地基承载力特征值和基础材料 (38)7.1.2 基础底面内力及基础底面积计算 (38)7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (39)7.1.4 基础底面配筋计算 (39)7.2山墙抗风柱下独立基础 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)1 绪论2 荷载计算2．1 荷载取值计算2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.13 KN/m250mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2檩条及支撑0.10 KN/m2合计0.3 KN/m22.1.2 可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2。
钢闸门结构计算书
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
闸门计算书
计算书2005.8一、基本资料1、闸门尺寸（BxH）6.1mx5.5m2、底板高程：33.5m3、设计工况：上游水位39.0m 下游水位35.5m4、校核工况：上游水位39.0m 下游水位34.5m2、面板（1）面板厚度δ=a[]αakq/根据上表计算，面板设计厚度选用10mm，计算厚度取8mm。
（2）面板与梁格的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直于焊缝查长度方向的横拉力：下翼缘 cm y h I W 53.29341.308.881972min ==-= 弯应力：22max /16/9.1053.293410078.320cm KN cm KN W M <=⨯==σ，结构安全，截面构造合理。
（3）挠度验算[]cm l f cm EI ql f 16007.08.88197101.23846006.65538450644==<=⨯⨯⨯⨯⨯==挠度也满足要求。
（4）截面改变截面形心矩 cm y Ay y 6.164.15194.2508112==∑=截面惯性矩：432300.385692.77781126.34112cm Ay th I =+⨯=∑+=截面下半部对中和轴的面积矩：3212002.200.1219.206.47cm S =⨯⨯+⨯= 剪应力：[]22/5.9/6.50.138********.196cm KN cm KN It VS =<=⨯⨯==ττ，安全。
（5）翼缘焊缝翼缘焊缝厚度f h 按受力最大的支承端截面计算。
最大剪力KN V 8.196max =，截面惯性矩40.38569cm I =。
上翼缘对中和轴的面积矩：315.10971.156.192.166.49cm S =⨯+⨯= 下翼缘对中和轴的面积矩：322.9969.206.47cm S =⨯= 需要[]cm I VSh hf 3.05.110.385694.15.10978.1964.1=⨯⨯⨯==τ角焊缝最小厚度mm t h f 6.5145.15.1==> 全梁的上、下翼缘焊缝都采用mm h f 8=（6）面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算 面板区格长边中点的局部弯曲应力： 22222/6.17488370343.0465.0mm N t kpa my=⨯⨯==σ 2/4.526.1743.0mm N m y m x =⨯==μσσ 对应于面板长边中点的主梁弯矩和弯应力： []m KN M ⋅=-⨯=5.30634.247.2626.652 236/4.104102934105.306mm N W M ox=⨯⨯==σ 面板长边中点的折算应力：()ox mx my ox mx my zh σσσσσσσ---+=22)( ()4.1044.526.174)4.1044.52(6.17422---+=下翼缘cm y h I W 33.17305.205.354812min ==-=弯应力：22min max /16/28.233.17301004.39cm KN cm KN W M <=⨯==σ，结构安全。
闸门计算书(修改)
一、基本资料（1）孔口尺寸（宽×高）： 4.0×4.0m（2）底槛高程（八五高程，下同）：-0.300m（3）启闭机平台高程：10.200m（4）设计外江水位（20年一遇）： 6.845m（5）设计最不利运行水头差： 2.800m（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:门槽轨道表面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执行规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（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。
钢闸门结构计算书
次梁腹板用442×8mm钢板，上翼缘利用面板，下翼缘用200×8mm钢板。 bl＝8mm，2c＝2×25×8＝400mm，B＝8+400＝408mm 次梁截面形心至腹板中心线的距离为： e=(408×10×226-200×8×225)/(408×10+200×8+442×8)=562080/9216=61mm 次梁组合截面惯性矩为： 3 I=(1/12)×8×442 +442×8×612+200×8×2862+10×408×1652 I=57567259+13157456+130873600+11078000=212676315mm4 组合截面抵抗矩为：W＝212676315/(61+221+8)=142430909/242=733367mm3
顶梁 6400 3572.1 0 15.876 0 3572.1 7.938 11430720 40642560 52073280 5358.15 25401.6 30759.75 1315549 39.582927 152 275081232 206000 5.667E+13 0.8176317 3.0601421 3.8777738 8.5333333
3
1号主梁 6400 5582.325 5891.4844 31.899 31.42125 11473.809 31.660125 36716190 162099840 198816030 17210.714 101312.4 118523.11 1645587 120.8177 152 483802640 206000 9.966E+13 1.4932567 6.9396225 8.4328792 8.5333333
潜孔式钢闸门课程设计计算书
潜孔式钢闸门课程设计计算书设计说明：本次课程设计的目标是设计一道潜孔式钢闸门，该闸门具有抗水力耐久性、稳定性和可靠性等特点。
设计中需要考虑闸门的结构参数和材料的选取，通过计算分析来保证闸门的强度和稳定性，并对其进行性能测试。
以下是潜孔式钢闸门的课程设计计算书。
设计一：潜孔式钢闸门结构计算1.永久荷载计算：-总重量W1=板材总重量+组件总重量-板材总重量=板材面积x板材单位重量-组件总重量=组件总数量x组件单位重量-板材单位重量和组件单位重量可以根据实际选取的材料查询得到。
2.活动荷载计算:-水压力P=0.5xρxgxH^2其中，ρ为水的密度，g为重力加速度，H为闸门顶部的水头高度。
3.悬臂梁弯矩计算：-最大弯矩M=PxL其中，L为闸门总长度。
4.悬臂梁截面尺寸设计：-可以根据最大弯矩和材料的许用应力来确定悬臂梁截面尺寸。
根据所选材料的杨氏模量和截面形状的假设，计算梁的截面模性和矩阻力矩。
5.钢板厚度计算：-选择合适的钢板材料之后，可以通过计算所需的强度来确定钢板的厚度。
根据所选材料的强度和安全系数，计算所需钢板的强度。
设计二：潜孔式钢闸门稳定性计算1.净水面以下弯矩计算：-净水面以下的水压力会产生额外的弯矩，需要计算该弯矩。
-弯矩计算公式与设计一的悬臂梁弯矩计算相同。
2.槽坡度计算：-闸门的槽坡度要求满足水流平稳流过，并不会对闸门产生过大的水压力。
-槽坡度的计算需结合实际应用情况和闸门的尺寸等参数。
3.闸门的稳定性计算：-闸门稳定性的计算包括计算闸门的剪切力、撞击力、回转力矩等。
-剪切力计算可通过考虑水压力和重力的作用来实现。
-撞击力和回转力矩的计算与具体应用情况有关，需根据实际情况进行定量分析。
设计三：潜孔式钢闸门性能测试1.强度测试：-使用不同的负荷，测试闸门的弯曲、扭转、剪切等强度指标。
-测试结果与设计值进行对比分析。
2.操作性能测试：-测试闸门的开启和关闭时间，操作力的大小和稳定性，以及闸门的密封性能。
水工平面钢闸门结构计算书
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 。
闸阀设计计算书
#VALUE! #VALUE! #VALUE!
235
结论:λ0＜λ＜λL σ＜〔σ〕合格
计算书
共
页
型
号
Z***H-***LB
零件名称
闸板
材料牌号
WCB
简图
计算内容
厚度
DN
**"
序号
名称
符号
式中 符号
公式
单位
B
1
计算厚度
S'B
R√(K*P)/〔σw〕+C mm
2
密封面平均半径
QL/(Z*F1) Z*F1
设计给定 查表4-9(根据dL)
设计给定 查表4-9(根据dL)
πD1/Z*dL 设计给定
单位
N N N N mm Mpa N mm mm
N
N N MPa
MPa mm2 个 mm2 mm Mpa
mm
结论：σL＜〔σ〕 2.7＜LJ ＜4 合格
表7
页
第页
计算数据
#VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
Mpa mm mm2 MPa
15
螺栓拉应力
σ"L
Q"LZ/FL
MPa
16
安全系数
n"s
(σs）"tL/σ"L
17
屈服极限
(σs）"tL 查表4-8(根据t"L) MPa
表9
页
第页
计算数据
#VALUE! #VALUE! #VALUE! 18.00 425.00
*** #VALUE! 382.50 364.50 #VALUE!
闸门计算书
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。
闸门计算书
面板宽度 面板宽度？ 面板宽度？ 面板宽度？ 面板宽度？
25.00
支承宽度
mm
7300.00
顶梁间距
mm
850.00
主梁间距
mm
顶梁悬臂端长度
mm
主梁悬臂长度
mm
800.00
200.00 400.00
备注 水压力 水压力 水压力 水压力 水压力 水压力 不知道干嘛用 不知道干嘛用 孔口*1.09？ 孔口*1.069？ 面板厚度 面板厚度 面板厚度 面板厚度 面板厚度 面板厚度 面板厚度 面板折算应力 面板折算应力
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20
参数输入表
名称
单位
数值
孔口长 孔口高
m
7.00
m
8.50
设计挡水位
m
115.00
闭门水位 启门水位
m
74.50
m
81.50
底栏高程
m
检修平台高程
m
72.00 85.00
启闭机高程
m
97.50
拟选闸门宽
m
拟选闸门高
7.63 9.09
拟选闸门区格1 拟选闸门区格1数
量 拟选闸门区格2 拟选闸门区格2数
量 拟选闸门区格3 拟选闸门区格3数
量 门顶水柱高 区格2面板长边长
区格2面度板短边程
度
850.00 3.00 800.00 7.00 400.00 1.00 34.45 1500.00 600.00
面板厚度
定轮钢闸门计算书
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。
钢闸门重量计算
露顶式平面钢闸门 B（孔口宽度） H（孔口高度） 2 5 12 3 7 10
露顶式弧形钢闸门 G 4.00 16.40 Kb 0.472 0.075 Kc 1 1 Hs(设计水头） B（孔口宽度） H（孔口高度） 2.5 3 10 15 3 8
K1 工作门、事故门 检修门、导流门
K2 H/B≥2 H/B<1 其他情况
gk1k2k3a孔口面积hs设计水头186410921112240360911105060730221093104073gkzkckgb孔口宽度h孔口高度1760131015623110331310135769121311210gkbkchs设计水头b孔口宽度h孔口高度40004721251031640007513158潜孔式平面滚轮闸门露顶式平面钢闸门露顶式弧形钢闸门k1k2k3工作门事故门hb2hs60m检修门导流门hb1hs60m其他情况备注h5m5mh8mh8m备注b10mb10mkg孔口高度系数
K3
Hs<60m Hs≥60m
备注 H<5m 5m<H<8m H>8m
KZ--闸门行走支承系数；滑动支承取0.81，滚轮支承取 Kc--材料系数；闸门用普通碳素钢取1.0，用低合金钢取 Kg--孔口高度系数；当H<5m时，取0.156；当5m<H<8 计算G=0.012KzKcH1.65B1.85
备注 B≤10m B>10m
Kb--孔口宽度系数；当B≤5m时，Kb=0.29,5m<B≤10 Kb=0.075，B>20m时，Kb=0.105。 Kc--材料系数；闸门用普通碳素钢取1.0，用低合金钢取
滚轮支承取1.0，台车式支承取1.3。 用低合金钢取0.8。 8m时，取0.13。H>8m时，按下式
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水库溢洪道金属结构设计计算书1.1.1溢洪闸钢闸门设计1、基本资料单向止水平面定轮露顶式钢闸门，孔口尺寸（宽×高）8×4.5m，双吊点，3孔，闸底板高程54.47m，设计水位4.1m。
校核水位4.5m。
闸门动水启闭。
2、主要构件采用材料及容许值（1）主要构件采用材料闸门选用Q235-B钢，埋件选用QU钢。
轮轴：45号优质钢。
轴承：自润滑轴承。
橡胶止水。
（2）材料容许应力1）钢材：按《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）4.2条规定执行。
容许应力根据表4.2.1-1的尺寸分组按表4.2.1-2采用，连接材料的容许应力按表4.2.1-3、表4.2.1-4采用，大、中型工程的工作闸门及重要的事故闸门表4.2.1-2至表4.2.1-4的数值乘以0.9-0.95的系数。
钢材的容许应力：抗拉、压、弯[σ]=160N/㎜²×0.9=144N/㎜²抗剪[τ]=95N/㎜²×0.9=85.5 N/㎜²局部承压[σcd]=240 N/㎜²×0.9=216 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=120 N/㎜²×0.9=108 N/㎜²2）焊缝焊条采用E43××型焊缝的容许应力抗压[σh c]=160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²抗拉（自动焊）[σh l]= 160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²（半自动焊或手工焊）精确方法检查：[σh l] = 160 N/㎜²×0.9=144 N/㎜²普通方法检查：[σh l] =135N/㎜²×0.9=121.5 N/㎜²抗剪[τh]=95N/㎜²×0.9=85.5 N/㎜²贴角焊缝抗拉、压、剪[σh l]=115 N/㎜²×0.9=103.5 N/㎜²3）普通螺栓连接的容许应力精制螺栓：Q235碳素结构钢抗拉[σl l]=125 N/㎜²×0.9=112.5 N/㎜²（1类孔）抗剪[τl]=130N/㎜²×0.9=117 N/㎜²（1类孔）承压[σl c]=290 N/㎜²×0.9=261 N/㎜²粗制螺栓：Q235碳素结构钢抗拉[σl l]= 125 N/㎜²×0.9=112.5 N/㎜²抗剪[τl]=85N/㎜²×0.9=76.5 N/㎜²承压[σl c]=190 N/㎜²×0.9=171 N/㎜²4）机械零件的容许应力抗拉、压、弯[σ]=1000 N/㎜²抗剪[τ]=65 N/㎜²局部承压[σcd]=150 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=80 N/㎜²孔壁抗拉[σl]=100 N/㎜²5）铸件选用ZG310-570，其容许应力（《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）表4.2.2）：抗拉、压、弯[σ]=140 N/㎜²抗剪[τ]=105 N/㎜²局部承压[σcd]=200 N/㎜²局部紧接承压应力[σcj]=110 N/㎜²孔壁抗拉[σl]=155 N/㎜²6）混凝土采用C30，其容许的承压应力（二期混凝土）为（《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）表4.2.5）规定：[σh]=11 N/㎜²。
7）梁系的容许挠度：（《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）5.2.3）：主梁[f/L]=1/6003、结构布置该闸门设计为单向止水平面定轮露顶式钢闸门，闸门高度4.5m。
该闸门采用双主梁露顶式，上主梁至闸门顶缘的距离2m处。
下主梁布置在距闸门底缘0.695m处。
为缩减门槽尺寸和节约钢材，主梁采用变截面，梁高改变位置距离门槽外缘2.25m，主梁采用焊接工字形截面梁，最大梁高1.15m。
顶梁选用［20槽钢，距闸门顶缘0.02m，底梁选用［18槽钢，两根水平次梁距闸门顶缘分别为1.1m、2.905m。
闸门为悬臂式滚轮支撑，主轮直径为υ750mm，材料为ZG310-570。
止水形式为上游止水，侧止水为“L 1”型（外R100º角），底止水为H20-11型，材质均为SF6674。
在闸门两侧柱端的下游设四个侧轮，以约束闸门的侧向位移。
闸门主、侧轮轴承均选用自润滑轴承。
总压力: P 总 =γH 2s B zs /2=810kN下主梁受力为P max =448.75 kN ，上主梁受力为P min =361.25 kN 荷载及内力：主梁为等荷载布置其线荷载为 q=P max /8=56.1(KN/m)q 作用下的最大弯矩剪力 L=8.28米 L 1=8米 M max =（ - ）=KN ·m Q==KN面板参与主梁作用的有效宽度B 为 B=ξ1b 且B ≤60ξ+b b=（59.5+90）=74.75cm L 0=828cm 则L 0/b=828/74.75=11.077 查表得ξ1=0.982 则B=0.982x74.75=73.42cm 又B ≤60ξ+b=60x0.982+74.75=133.68cm 所以取B=73.42cmA=1x73+1.6x20+1.2x111.4+2x30=298.68cm 2Y 1=(73x0.5+32x2+133.68x58.7+60x115)/298.68=49.71cm Y 2=116-49.71=66.29cmI=73x49.042+32x46.542++133.68x9.162+60x65.462 =651434.48cm 4W max ==13104.7 cm 3W min ==9827 cm 3 σ1===36.65Mpa σ2====48.88Mpa 挠度f max ===2.51mm [f]===17.13mm中和轴处δ=2x30x65.46+1.2x64.462/2=6420.65 cm 3 剪应力τmax ===26.97Mpa ＜[τ]=85.5Mpa主梁腹板高度与厚度之比故需加筋肋板。
以上验算均满足要求。
根据运行条件，闸门为动水下降，动载系数选为1.1，总水压力按照《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）附录D 计算： 总压力: P 总 =γH 2s B zs /2=810kN 面板初选面板厚度按下式计算 δ=α×[]σαp k y式中：k y —弹塑性薄板支承长边中点弯应力系数，按《水利水电工程钢闸门设计规范》附录G表G1~G3采用； α—弹塑性调整系数，b/a ＞3时，α=1.4，b/a ＜＝3时，α=1.5； p —面板计算区格中心的压力强度，N/㎜²；a 、b —面板计算区格的短边和长边长度，mm ，从面板与主（次）梁的连接焊缝算起；[σ]—钢材的抗弯容许应力，N/㎜²。
各区格面板计算成果见表1-1。
表1-1 闸门面板计算表区格b(㎜)a(㎜)b/a P(N/㎜²)ky α[σ](N/㎜²)δ(㎜)Ⅰ1750 1080 1.62 0.0055 0.468 1.5 144 3.73 Ⅱ1750 900 1.94 0.0155 0.495 1.5 144 5.36 Ⅲ1750 905 1.93 0.02453 0.495 1.5 144 6.79 Ⅳ1750 900 1.94 0.03355 0.495 1.5 144 7.89 Ⅴ1750 595 2.94 0.041 0.500 1.5 144 5.79 根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）5.2.6条考虑1-2mm锈蚀，考虑到工程的具体情况，实际面板厚度选用10mm。
面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力从前面的计算可见区格Ⅳ所需的板较大，其b/a=1.94＞1.5只需按下式验算长边中点的折算应力σzh=√（σmy）2＋（σmx－σox）2－（σmy）（σmx－σox）≤1.1α[σ]=237.6MPa其中σmy= k y pa2/δ2=93.42MPaσmx=μσmy =0.3×93.42=28.03MpaL1=8m X=3.265m a=0.14m q=56.1(KN/m)区格Ⅳ长边中点处主梁M1为M1=q/2［L1X－（X－a）2］=459.4KN·mσox=M1/ W max =35.1MPaσzh=√（σmy）2＋（σmx－σox）2－（σmy）（σmx－σox）=97.2MPa＜1.1α[σ]=237.6MPa以上验算均满足要求4、主轮计算轮直径Φ75cm 轮缘宽度10cm 轮轴Φ20cm下主轮受力为P=220.9ⅹ1.1=243KN上主轮受力为P=184.7ⅹ1.1=203.2KN接触应力δmax=0.418=0.418ⅹ=487.6Mpa轮子材料选用ZG310—570 δs=310Mpa则δmax≤3.0δs=3.0ⅹ310=930Mpa以上验算均满足要求5、轨道底板混凝土承压应力h k=17cm B k=17cmδh===2.8Mpa二期混凝土为C25其【δh】=9Mpa6、轨道横断面弯曲应力QU120W k==574.51cm3δ===26Mpa＜140Mpa7、轨道颈部的局部承压应力S=4.5cm t=4.4cmδcd===40.9Mpa 【δcd】=200Mpa8、轨道底板弯曲应力δ=3δh=3x2.8x=27.22Mpa＜140Mpa以上验算均满足要求。
9、轮轴材料采用45号优质钢。
轮轴的弯曲应力：P=243KN a=5.0cm l=16.0cm b=51.0cm δ=4.8cm d=20.0cmσ===39.5Mpa＜145Mpa轮轴剪应力(当b≥a+0.5l=6+0.5x16=14cm＜51cm时）τ===35.1Mpa＜95Mpa以上验算均满足要求轴承板的局部紧接承压应力【δcj】=80MpaR A=P（0.5l+a+b）/b=243x(0.5x16+5+51)/51=305KNδcj===38.13Mpa＜80Mpa以上验算均满足要求10、闭门力计算n T=1.2 n G=0.9F W=n T（T zd＋T zs）－nG G +P t式中F W—启门力（KN）；n T—摩擦阻力安全系数，取n T=1.2；n G—闸门自重修正系数，取n G=1.2；T zd—滑动轴承的滚轮摩阻力（KN），滑动轴承的滚轮摩阻力（KN），T zd=P（f1r+f）/R=56.5KN；P—作用在闸门上的总水压力（KN），P=902.1KN；f1—轴与轴套间的滑动摩擦系数，按钢对青铜（有润滑）情况，取f1=0.25；f—滚轮的滚动摩擦力臂，取f=1mm；R、r—分别为滚轮、滚轮轴半径（mm），R=375mm，r=100mm；T zs—止水摩擦阻力（KN），T zs= f3P Zs=37.87KN；f3—止水摩擦系数，取f3=0.5；P Zs—作用在止水上的水压力（KN），P Zs=59.4KN；G—闸门自重（KN），G=130.5KN；P1—上托力（KN），包括底缘上托力和止水上托力，本工程闸门面板在上游面，不计上托力；经计算，F W=-18.2KN＜0，闸门依靠自重即可关闭。