闸门设计

（二） 埋固构件
⑴ 主轮或主滑道的轨道，简称主轨； ⑵ 侧轮和反轮的轨道，简称侧轨和反轨； ⑶ 止水埋件，顶止水埋件简称门楣，底止水埋件简称底坎； ⑷ 门槽护角、护面和底槛，用以保护混凝土不受漂浮物的撞击、 泥砂磨损和气蚀剥落。
水平水压力
水平次梁 面板 （齐平连接时）竖立次梁
主梁
边梁 主轮（或主滑块） 主轨道 混凝土闸墩
在动水中关闭。
2、按闸门设置的部位可分为： ⑴ 露顶式闸门：设置在开敞式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡 水时，其门叶顶部高于挡水水位，并需设置三边止水。 ⑵ 潜孔式闸门：设置在潜没式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡水 式，其门叶顶部低于挡水水位，需要设置顶部、两侧和底缘四 边止水。
露顶式闸门
潜孔式闸门
3、按闸门的结构型式和构造特征可分为：
⑶横向联结系（又称竖向联结系） 布置在垂直于闸门跨度方 向的竖直平面内，以保证闸门横截面的刚度 ，使门顶和门底不 致产生过大的变形。其主要承受由顶梁、底梁和水平次梁传来 的水压力并传给主梁。其形式主要有实腹隔板式和桁架式。
⑷纵向联结系（又称门背联结系或起重桁架） 布置在闸门 下游面主梁（或主桁架）的下翼缘（或下弦杆）之间的纵向竖 直平面内，承受闸门部分自重和其它竖向荷载，并可增强闸门 纵向竖平面的刚度；当闸门受双向水头时还能保证主梁的整体 稳定性。
平面钢闸门
一 概述 二 平面钢闸门的组成和结构布置 三 平面钢闸门的结构设计 四 平面钢闸门的零部件设计 五 平面钢闸门的埋设部件 六 水工钢闸门课程设计
一 概述
闸门——水工建筑物的重要组成部分之一，它的作用 是用于封闭水工建筑物的孔口，并能够按照需要全部 或者局部开放这些孔口，以调节上下游水位，泄放流 量，放运船只，排除沉沙，冰块及其他漂浮物。
横轴式
竖轴式
本章主要介绍直升式平面钢闸门。
二、闸门型式的选择和孔口尺寸的确定
闸门型式的选择
(1)闸门应满足建筑物的各项运行要求； (2)闸门的材料应符合当时当地的供应条件； (3)闸门的水力条件要好，泄流能力要满足要求，无振无蚀 (4)闸门的结构要简单，便于制造安装； (5)闸门的启闭力要小，操作要简便灵活， (6)闭门要便于检修维护； (7)闸门的止水性能要好，漏水量要小； (8)闸门的重量要轻，造价要低等。
2、行走支承（又称支承移动部件）
应保证既能将闸门所受的全部水平荷 载安全地传递给闸墩，又应保证闸门能 沿门槽上下顺利移动，并减小闸门移动 时的摩擦阻力。
行走支承包括主行走支承（主轮或主 滑块）、侧向支承（侧轮）及反向支承 （反轮）装置三部分。
3、止水 为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。 4、吊具 用来连接闸门启闭机的牵引构件。
一 闸门的类型
闸门的类型较多，一般可按闸门的工作性质、设置部位及 结构形式等加以分类。
1 按闸门的工作性质可分为：
工作闸门：正常运行时使用的闸门，一般在动水条 件下操作。
事故闸门：在发生事故时，能够在动水中关闭，事 故消除后在静水中开启。
检修闸门：用于检修期间挡水的闸门，在静水中启闭。 施工期导流闸门：用于封闭施工导流孔的闸门，一般
1、平面钢闸门的承重结构 平面钢闸门的承重结构，一般由钢面板、梁格及纵、横
向联结系组成。
⑴面板 是用来挡水，直接承受水压并传给梁格。面板通 常设在闸门的上游面，这样可以避免梁格和行走支承浸没 于水中而积聚污物，也可以减小因门底过水而产生的振动。
⑵梁格 由互相正交的梁系（主梁、边梁、水平次梁、竖 立次梁等）所组成，用来支承面板并将面板传来的全部水 压力传给支承边梁，然后通过设置在边梁上的行走支承把 闸门上的水压力传给闸墩。
（三）闸门的启闭机械
常用的闸门启闭机有卷扬式、螺杆式和液压式三种。它们又 可分为固定式和移动式两类。启闭机的型号和选用详见《水电
站机电设计手册》（金属结构●二）的介绍。
二、平面钢闸门的结构布置
布置内容：确定闸门上需要设置的构件、每种构件 需要的数目以及每个构件的所在位置。应统筹考虑、 全面安排并进行必要的方案比较后最终确定。
相同，便于制造； ⑵ 主梁间距应适应制造、运输和安装的条件； ⑶ 主梁间距应满足行走支承布置的要求； ⑷ 底主梁到底止水距离应符合底缘布置的要求。
对于实腹式主梁的工作闸门和事故闸门，一般应使底主梁的 下翼缘到底止水边缘连线的倾角不应小于30。，以免启门时水 流冲击底主梁和在底主梁下方产生负压，而导致闸门振动;
⑴平面门叶钢闸门：系指挡水面板形状为平面的一类钢闸门。 根据门叶结构的运移方式又可分为：直升式平面闸门、升卧式 平面闸门、横拉式平面闸门（船闸中采用）、绕竖轴转动的平 面形闸门（如船闸中的人字门和一字门）及绕横轴转动的平面 形闸门（如翻版闸门、舌瓣闸门和盖板闸门）等。
直升式
横拉式
人字门
⑵弧形闸门：系指挡水面板形状为圆弧形的一类钢闸门。又可 分为绕横轴转动的弧形闸门、绕竖轴转动的立轴式弧形闸门等。
孔口尺寸的确定：主要是满足使用要求
三、闸门结构设计的基本要求
1、闸门结构的计算方法
《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）规 定钢闸门结构采用容许应力法进行结构验算
2、结构分析方法
⑴ 按平面体系设计法：可采用手算，简单易行， 但不太精确。
⑵按空间体系设计法：可采用有限元法（FEM— finite element method）分析，较合理。
（一）主梁的布置 1 主梁的数目 主梁是闸门的主要承重部件。主梁的数目主要取决于闸
门的尺寸和水头的大小。平面闸门按主梁的数目可分为双主 梁式和多主梁式。
建议当闸门的跨高比L/H≥1.2时，采用双主梁； 而当闸门的跨高比L/H≤1.0时，采用多主梁。在大跨度的 露顶式闸门中常采用双主梁。
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2、主梁的位置 ⑴ 主梁宜按等荷载要求布置，可使每根主梁所需的截面尺寸
平面钢闸门的工程实例
平面链轮式钢闸门
人字形钢闸门
弧形钢闸门
二 平面钢闸门的组成和结构布置
一、平面钢闸门的组成
门叶结构: 用来封闭和开 启孔口的活动挡水结构 埋固构件: 埋置在土建结 构中，把门叶的荷载传递 给土建结构 启闭机械: 控制门叶在孔 口中的位置
（一）门叶结构的组成: 承重结构、行走支承、止水、吊具