闸门启闭力计算
闸门设计计算
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章闸门设计计算3-1 闸门3-1-1 设计基准型式：垂直启闭滚轮式有效寬：(门孔宽) 0.8 M 閘門寬： 0.922 M 水壓寬： B = 0.88 M 支點距離： L = 0.85 M 有效高：(门孔高) 0.8 M 閘門高：(水压高) H = 0.88 M 設計水位：(外水位) H1 = 3.0 M(内水位) h = 0 M 水封方式：四面水封3-1-2 压力负荷一、全水压Pw()212122221=--⨯=BhHHPw× 1 ×( 32– 2.122)× 0.88 = 1.98 Ton3-1-3 横梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）、横梁的位置2.122.7123.02.416P1P2P3P4（2）、各横梁的分担荷重P1=6296.0( 2.12× 2 + 2.416 )× 0.88= 0.28 TonP2= [6296.0( 2.416 × 2 + 2.12 )+6296.0( 2.416 ×2 + 2.712 )] ×0.88= 0.62 TonP3= [6296.0( 2.712 × 2 + 2.416 )+6288.0( 2.712 × 2 + 3.0 )] ×0.88= 0.696 TonP4=6288.0( 3.0 × 2 + 2.712 )× 0.88= 0.36 TonΣPw = P1+ P2 + P3 +P4= 1.97 ≒Pw（3）、主横梁强度A、钢材使用PL6*75┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊3=L max δ8597.0=80013.8761≈…Ok!3-1-4 侧部纵梁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1) 钢材使用PL 6 × 90 mmZ =()602at-=()696.02-= 8.1 Cm33-1-4 主滚轮一、主滚轮强度ta┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊合计:87.6 kg1.6AISI3041底压板 6t*48*74521 1.6横梁 6t*75*910 6.4AISI3042203.22.7191AISI304 2.7底梁 6t*62*9102.8AISI3042890滚轮结构 65*60*85181.41.8AISI3042纵梁3 6t*(62+75)*282170.91.016纵梁2 6t*75*2902AISI304 2.0侧梁 6t*90*8807.6AISI304215 3.81.514890滚轮结构 65*60*902AISI304 3.01.8AISI3042纵梁1 6t*(62+75)*290130.93.912顶梁 6t*90*9221AISI304 3.91.6AISI3041吊耳座 120*55*90111.60.310补强板 8t*62*702AISI3040.61.2AISI3041吊耳插销 ?40*1159 1.27螺母 M161AISI304AISI3041垫片 M1681.66顶压板 6t*48*7451AISI304 1.65密封圈 M832NBR1.6AISI30432螺栓 M8*35 B.N.W.SW.40.055.73CHA2-103水封 P30*35901氯丁橡胶 5.73.6AISI3042侧压板 6t*45*820CHA2-1022 1.838.138.1代 号名 称1CHA2-101面板 6t*910*8801AISI304备注总计单件重 量材 料数量序号CHA2-106CHA2-116CHA2-115CHA2-114CHA2-113CHA2-112CHA2-111CHA2-110CHA2-109CHA2-108CHA2-107CHA2-110CHA2-104CHA2-105闸门门体重量Gt = 90 Kg3-2吊门机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-1 设计基准型式：螺杆式吊门机動力：详计算书揚程：约L0 = 0.9 M吊昇速度：(动力) 约 V = 0.3 M/Min閘門重量：(不含吊杆) Gt = 0.09 Ton操作方式：现场-电动及手动3-2-2 吊升负荷一、水压抵抗：Q1(设计水位差：外水位较内水位高 3 公尺)()88.0)3(1212122221⨯⨯⨯=⨯-='BHHWwP= 3.96 Ton PW’：水压Q1 = f×PW’ = 0.03 × 3.96 f：转动摩擦系数0.03 = 0.119 Tonu：水封及钢之摩擦系数 0.7二、水封抵抗：Q2q：磨擦阻力= 0.14 t/Mp：作用于水封之平均水压Q u q p b2=⨯+⨯∑'() = 1/2×H+ h=1/2×0.88+2.12 = 2.56 t/M2= 0.7 ×(0.14+2.56×0.030)×3.59 b：水封受压宽度 0.030 M：水封总长= 3.59 M = 0.545 Ton吊升时Ton降下时Ton閘門重量G t10.090 ↓0.090 ↓水壓抵抗Q10.119 ↓0.119 ↑水封抵抗Q20.545 ↓0.545 ↑合计0.754 ↓0.574 ↑0.754 × 1.25 = 0.9425 Ton吊门机容量以 1.0 Ton计算┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3-2-3 吊门机设计一、设计条件：（1）吊门机型式：电动单螺杆式吊门机（2）螺杆规格，30°梯形螺纹 , JIS B 0216，Tr30（3）螺杆材质：SUS304 不锈钢（4）外径：φ30 mm …d，有效径：φ27 mm …d1（5）螺距： 6 mm … p, 螺纹条数： 2 …n（6）导程： 12 mm … l（7）提吊力： 1000 Kg … Ft（8）提吊高度： 0.9 MA73.51000= 174.5 Kg/Cm2 < 1060 Kg/Cm2四、细长比δ（1）回转半径 e┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊e =41d=47.2= 0.675 Cm（2）细长比δ I：支撑间最长距离 110 Cm60.4 25.3 rpm。
弧形闸门启闭力计算
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。
弧形钢闸门计算实例
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 。
启闭力计算公式
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；。
闸门启闭力计算(1)
1)闭门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN ) （摩擦 系数详见 附录表 1）
nT为摩擦 阻力安全 系数,取 1.2
Tzd为支承 摩擦阻力 kN
P为作用
在闸门上
的总水压
力kN
P=0.5r
（2Hsh）hBzs
0.5 r
1 88.5
0
Fw 0 345.6185
1)启门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)+n`G G+Gj+Px+W s(kN)
n`G为计 算持住力 和启门力 的闸门自 重修正系 数，取 1.0-1.1
Gj加重块 kN
Px下吸力
kN
ps
D2
Bzs
20
Px 0
Ws作用在 闸门上的 水柱压力
nT
Tzd
Hs0.79×
0.98kN
K2
K3
G=0.022K 1K2K3A1.34 Hs0.63× 0.98kN
Pt闸门底 缘上拖力
(详见附
录图1)
r
βt
Hs
D1
10
闭门力 Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN )
nT
Tzd
Tzs
nG
1.2 334.4947 27.27069
Hs
G
Bzs
Pt
G
Pt
0.5
(内江有
水)
P=r(HsHx)hBzs
r
Hs
10
Hs 10
Bzs
h
4.1 8.16
闸门启闭力计算
f2-滑动磨擦系数 Tzs-止水摩阻力，=f3Pzs
f3-滑动磨擦系数
0.35 1.81944 T
0.7
计算 结果
Pzs-作用在止水上的压力 G-闸门自重 闭门力Fw= 持住力FT= 启门力FQ=
2.5992 T 31 T 支撑形式
-23.7279 T 30.62322 T 滚动 38.27214 T
暂不用
闭门力的计算
滚动
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt
持住力的计算
FT=n'GG+Gj+Ws+Px-Pt-(Tzd+Tzs)
启门力的计算
FQ=nT(Tzd+Tzs)+Px+n'GG+Gj+Ws
nT-磨擦阻力的安全系数
1.2
nG-闸门自重修正系数（0.9~1.0）
0.9
Ws-作用在闸门上的水柱重量
0.692 m 10 m
1.657341 T 0.35
r-滚轮轴半径
110 mm
f-滚动磨擦力臂
Байду номын сангаас
1 mm
R-滚轮半径
400 mm
Tzd-滚动轴承的滚轮摩阻力，=P*f*(R1/d+1)/R R1-滚轮轴承的平均半径
d-滚动轴承的滚柱直径
Tzd-滑动支承摩阻力，=f2P
5.87412 T
P-总水压力
16.7832 T
0T
Pt-上托力
0T
n'G-闸门自重修正系数（1.0~1.1） Gj-加重块重量(T)
Px-下吸力（T）=pxD2Bzs px-闸门底缘D2部分的平均下吸强度 D2-闸门底缘止水至主梁下翼缘的距离
某水库涵管闸门结构简单验算与启闭力计算
１ ｘ ２． ｘ ． １ ｘ ． ｘ． Ｏ卜１ ｘ． ＋ ０ １ｘ２ ｘ． ｘ． ． ［７ ６ ０ ＋ ２ ０ ６ １ ｘ ． ． ５４ １ｘ． １０ ０ ６ １ ２３ ３ ２ ０ １ ６ ３ ０ ３ ０ ． ０ ６
８ ．３—５ ３ ９６ ． ４＋ ｌ ．２ 】 ５
主粱 理荒
蔗鼙
３ ５ ７３ ５
３ ５ ７３ ５
１ １ ‘７
］ ７３６
型钥 【 Ｂ １ 型胡 ［ 日 １ｎ
型拥 Ｉ ８ １
６ 闸门启 闭力及 吊座计算 ６１闭 门力计算 ． Ｆ＝ Ｔ ｚ Ｔ￣ ｎＧ Ｐ ．ｎ（ ａ ｚ一 ｃ ＋ ｔ Ｔ＋ ） 式 中：ｒ一 摩擦阻力安全系数 ， ｎ＝ ．； ｎ 取 Ｔ１ ２ ｎ — 计 算 闭门力用 的闸 门自重修正系数 ， 一般选用 ０ — ． ． １ ９ ０ Ｐ 一 上托力 ， ＝＂ｔ Ｉ － ７ Ｈ ｑ 。上托力系数 ＝１ 取面板 １ ３ ．Ｄ１ ０ 上表面到底止水下游面距离 ， 占 两侧止水距离 ， Ｈ 设计水位。 厂—一 支承摩阻力 ；ｚ Ｔ —一 止水摩 阻力 ；
，
表 １阐门门叶材料表（ 单扇 ）钢阐门共三扇
Ｔ
存 媾
１ 口 ５Ｓ
１ ５５ ０
’
Ｊ ｃ斤） ‘ 壁 重
２ ２ ５６ ２
饭 量
２
１
电 （斤 重碴 》
２ ６２ Ｓ ２
备 娃
Ａｊ
１口 口ｘ１ ｏｘ’ ７ ６ｏ ２
故 刚度也能满足要求 。
都 住
＝
：
９ ．１ ＞Ｑ 自重不能 闭门 ５ ｋ ８Ｎ
名 称 参 杖 彳口 Ｌ 尺寸Ｉ ｔ １ １５ ＾ｘ ｍ ５ 孔口 性质 阿门 形式 碧 孔 平酉｛琦武 ｔ
定哥闸门启闭力计算
3
1.2
0.95
1.05
2.13 1.21
0.44 1.6
1.G-有拉
杆时应计
备 注：
入拉杆重 量，计算 闭门力时
选用浮
重；
2.Pt-包
括底缘上
托力及止
水上托
力；
二. 静 水中开 启的闸 门，其 启闭力 计算除 计入闸 门自重 和加重 外，尚 应考虑 一定的 水位差 引起的 摩阻 力，露 顶式闸 门和电 站尾水 闸门可 采用
1.f1、f2 、f3-计 算持住力 备 应取小 注： 值，计算 启门、闭 门力应取 大值；
2.Pt-包 括底缘上 托力及止 水上托 力；
二.动 水中启 闭的闸 门启闭 力计 算：
平面闸门启闭力计算
序号
计算闭门
名称
摩擦阻力 安全系数
力用的闸 门自重安
全系数
计算持住 力和启门 力用的闸 门自重安 全系数
滚动摩 擦力臂
作用在止 水上的压
力
滑动轴承 的滚轮摩
阻力
滚动轴承 的滚轮摩
阻力
滑动支撑 摩阻力
止水摩阻 力
备注
f
Pzs
Tzd
Tzd
Tzd
Tzs
mm
kN
kN
kN
kN
kN
1.224 #DIV/0! #DIV/0! 13.5945 0.1836 进水闸
1.224 #DIV/0! #DIV/0! 26.3304 0.1836 泄冲闸
不大 于1m 的水 位 差； 潜孔 式闸 门可 采用 1～ 5m的 水位 差。 对有 可能 发生 淤泥 、污 物堆 积等 情况 下， 尚应 酌情 增加 。
进水闸选 用型号 PGZ 1.5 ×1.5-2, 河北省新 河银河水 利机械厂 进水闸选 用手电 10T，型 号LQ-10, 河北省新 河银河水 利机械 厂;配套 电机 Y100L1-4
闸门启闭力力计算
闭门力FW计算启门力FQ计算n T摩擦阻力安全系数可采用1.2 1.2 1.2T zd支承摩阻力10.9285621328.41426153 T zs止水摩擦力 6.279101413.2827145 n G闭门力自重修正系数11G闸门自重1010P t上托力底缘、止水上托力P x下吸力n G'计算持启力时自重系数可采用1.0-1.1 1.1G j加重块重量-7.76300527W s闸门上水柱压力18.412201518.4122015 P x下吸力f3滑动摩擦系数附录M0.20.5f10.10.3P总水压力327.8568638327.8568638r4040P zs作用在止水上的压力31.39550726.565429顶止水厚度0.077上游水头Hs36闸门高度h 1.345止水间距Bzs0.69闭门力Fw n T（T zd+T zs)-n G G+P t-7.76300527持住力F T nG 'G+Gj+W s+P x-P t-(T zd+T zs)启门力F Q nT(T zd+T zs)+P x+n'G G+G j+W s71.68556746单位:KN、mm持住力FT计算滚轮应力验算单位：mm计算公式1.2B=32.14282978可取15cm BD=P/[σφ]10.92856213B=10.67039145取4cm10.62617161.1轴直径d≥54.64281063取8cm10闸板厚度δ计算8.342553566取14mmδ=a*（k*p/（α*[σ]））^(1/2)1a=30 b=44300mmδασ-7.76300527α=1.5 1.518.4122015k由b/a查表0.454b/a= 1.466666673号钢容许应力[σ]160N/mm20.4水压强p0.4088N/mm20.1327.85686384026.565429-0.905537495。
闸门启闭力力计算
闭门力FW计算启门力FQ计算n T摩擦阻力安全系数可采用1.2 1.2 1.2T zd支承摩阻力10.9285621328.41426153 T zs止水摩擦力 6.279101413.2827145 n G闭门力自重修正系数11G闸门自重1010P t上托力底缘、止水上托力P x下吸力n G'计算持启力时自重系数可采用1.0-1.1 1.1G j加重块重量-7.76300527W s闸门上水柱压力18.412201518.4122015 P x下吸力f3滑动摩擦系数附录M0.20.5f10.10.3P总水压力327.8568638327.8568638 r4040P zs作用在止水上的压力31.39550726.565429顶止水厚度0.077上游水头Hs36闸门高度h 1.345止水间距Bzs0.69闭门力Fw n T（T zd+T zs)-n G G+P t-7.76300527持住力F T nG 'G+Gj+W s+P x-P t-(T zd+T zs)启门力F Q nT(T zd+T zs)+P x+n'G G+G j+W s71.68556746单位:KN、mm持住力FT计算滚轮应力验算单位：mm计算公式1.2B=32.14282978可取15cm BD=P/[σφ]10.92856213B=10.67039145取4cm10.62617161.1轴直径d≥54.64281063取8cm10闸板厚度δ计算8.342553566取14mmδ=a*（k*p/（α*[σ]））^(1/2)1a=30 b=44300mmδασ-7.76300527α=1.5 1.518.4122015k由b/a查表0.454b/a= 1.466666673号钢容许应力[σ]160N/mm20.4水压强p0.4088N/mm20.1327.85686384026.565429-0.905537495。
不同工况下三角闸门启闭力计算
T = KM
R
（1）
式中： T —三角闸门启门力或闭门力； K —安全系数；
M —开启或关闭闸门的总阻力矩； R —力臂。总阻力矩 M 一般包括顶枢和底枢摩擦阻力矩 M1、底止水摩擦阻力
矩 M2、中、侧止水摩擦阻力矩 M3、非对称式羊角引起的水 压偏心阻力矩 M4 和水流力阻力矩 M5。其中中、侧止水在闸 门启闭过程中均为瞬间脱开或接触，摩擦阻力矩 M3 几乎不存 在，故忽略不计。对于多数承受双向水头船闸，闸门羊角为
时，可直接门缝输水，水头超过 1.4m 时，三角门应分段间 歇开启。静水条件闭门。
受潮汐影响的船闸，平潮期，在上下游有较小水位差的 条件下将上下闸首闸门全部开启，船舶直接通行，提高通过 能力，称为开通闸运行。开通闸条件下开通闸时，一闸首闸 门已在一般平水条件下启门，另一闸首闸门动水条件下启门； 关通闸时，一闸首闸门先动水条件下闭门，另一闸首闸门一 般平水条件下闭门。
对称布置，即 M4=0。即有：
M = M1+ M2 M5
（2）
其中：
收稿日期：2019-05-14 作者简介：姜育松，中设设计集团股份有限公司。
M1
=
1 2
f
N1d1
+
N
2d
2
+
1 3
fG0 d 3
（3）
M
2
=
b1
p1
f 2 R22
πθ 180
（4）
M 5 = p2R5
（5）
当 M5 与摩擦阻力矩方向相同时取正号，反之取负号。以 上式中：N1、N2 为顶、底枢水平反力；G0 为闸门重；d1、 d2、d3 为顶、底枢轴径和底枢蘑菇头轴径；b1 为底止水承载 宽度；p1 为底止水单位面积压力值；R2 为底止水至旋转中心 距离；f、f2 为相应摩擦系数；θ 为闸门中心角；p2 为水流力； R5 为水流力作用位置至旋转中心距离。
弧形闸门启门力和闭门力验算
弧形闸门启门力和闭门力验算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1.1.1 闸门启门力和闭门力验算泄洪闸弧形钢闸门闭门力和启门力,根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2０13）第1０.１.2条可知,闸门启闭力计算公式如下：1.闭门力计算公式:()01221W T zd zs t G F n T r T r P r n Gr kN R ⎡⎤=++-⎣⎦2.启门力计算公式：(),01221421W T zd zs t G j x F n T r T r P r n Gr G R P r kN R ⎡⎤=++-++⎣⎦以上两式中：T n ——摩擦阻力安全系数，可采用1.２；G n ——计算闭门力用的闸门自重修正系数，可采用０.9-1.0;,G n ——计算持住力和启门力用德尔闸门自重修正系数，可采用１．0-1．1； G ——闸门自重，kN,当有拉杆时应计入拉杆重量；计算闭门力时选用浮重j G ——加重块重量,kN ； R ——滚轮半径，mm1R ——加重对弧形闸门转动中心的力臂； 2R ——启门力对弧形闸门转动中心的力臂; t P ——上托力,kN,包括底缘上托力及止水上托力;x P ——下吸力，kN;zd T ——支撑摩阻力,k Ｎ; zs T ——止水摩阻力，ｋN;01234,,,,r r r r r ——分别为转动铰摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、上托力和下吸力对弧形闸门转动中心的力臂,m ；泄洪闸闸门基本参数计算结果如下: 堰顶高程：４6.0ｍ； 门前最大水深Ｈs ：4．5m;闸门宽度７．0m;静水压力Ｐｓ:70８.7５kN；转动半径R=6m；φ夹角：0.750；φ1水平线上夹角：0.349φ2水平线下夹角:０.401水重Vs：23．218ｋN；总水压力７08.９06kNﻬ弧形钢闸门闭门力计算成果表格表4 - ４弧形闸门闭门力计算表加重（或下压力）kN ＦW-49．005 加重（或下压力）对弧形闸门转动中心的力臂ｍＲ16．０0 摩擦阻力安全系数n T1．2 滚动轴承的滚轮摩阻力ｋN Tzd 5３.168作用在闸门上的总水压力kN P ７08.906滚轮半径mm R 50 滚动摩擦力臂mm f 1 滚动轴承的平均半径mm R155滚动轴承的滚柱直径mm d 20 转动铰摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂r0０.15 止水摩阻力ｋＮT zs 1.21５滑动摩擦系数f３0.6作用在止水上的压力kN ＰＺS2．０25上托力ｋN Pｔ２7．010 闸门自重kＮＧ83．2２9 闸门自重修正系数ｎG0.95闸门自重对弧形闸门转动中心的力臂m r２6.０0 止水摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂m ｒ1６．00 上托力对弧形闸门转动中心的力臂ｍr3 6.00计算结果表明,弧形钢闸门闭门力为-4９．０05kN,说明弧形闸门无需加压,依靠自重即可闭门。
水闸计算
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：
Tzd=f2P f2取0.6
Tzs=f3P，f3取0.7
Nt-----摩阻力安全系数，取1.2
Ng=闸门自重xx系数，1.0-1.1
五孔按排架计算1
212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+Ws
2、闭门力计算公式为：
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG
xx
闸门总重为：1.9066T
启闭机重量为393.9kg*2
尺寸为8*2米。双吊点。
平面闸门的总水压力：
P=γh2
b=×9.8×22
×8=156.8 KN根据经验公式，初估算：
启门力：
FQ=nt(Tzd+Tzs)+Px+ngG+Gj+Ws=1.20.6*156.8+0.7*156.8）
+1.1*19.066=265.58KN
圆闸门为：
S=π·，
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。
闸门启闭力的计算：
启门力：
F启=n·(F+W1+W2)
闭门力：
水闸设计计算公式
h （闸前水深）V 0（闸前流速）H（闸前总水头）h 1（上下游渠道高差）E 0（以下游渠道为基准面的泄水建筑物上游总水头）Q （过闸设计流量）b （闸门宽度）q （过闸单宽流量）0.650.5990.6682875130.61.2682875131.51.51P0.016）h k （临界水深）E 0/h k ψh c /h k （查水力计算手册P203）h c （收缩断面水深）h c ′′（共轭水深）0.467136352.7150263710.950.460.2148827220.872512962h t （渠道下游水深）h c ′′＞ht 假设消力池深度S 1E 010.33需要建消力池0.551.818287513εzb 0d z εb0.97014558840.90.9831626556.003343151E01/h kh c1/h k（查水力计算手册P203）h c1′′/h k（查水力计算手册P203）h c1′′3.8924127990.4220.934272703b bεN（闸孔数）H（闸前水深）V0H000.98316265510.6700.67σΔZ S（设计消力池池深）E0′/h k h c/h k（查水力计算手册P203）h c1.050.4656288070.185357531 3.1118217190.420.196197m（堰流流量系数）Q（泄流流量）hs（由堰顶算起的下游水深）σB0（闸孔总净宽）0.385100.20.59837907118.18432824计算消力池长度F rcLj（自由水跃跃长）查水力计算手册P194（4-1-3）Lk（消力池长度）查水力计算手册P207（4-2-7）3.67388934.983792828 3.987034262。
闸门计算书(修改)
一、基本资料〔1〕孔口尺寸〔宽××〔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:门槽轨道外表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执行标准：《水利水电工程钢闸门设计标准》〔SL74-95〕《水利水电工程钢闸门制造安装及验收标准》〔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。
〔二〕 顶止水中心至底槛高度：〔三〕 闸门荷载跨度〔即两侧止水宽度〕：4.0+2× 〔四〕 门槽门槽宽度 W=660mm ，门槽深度 D=250mm 。
闸门关闭力矩计算公式
闸门关闭力矩计算公式闸门是一种用于控制水流、液体或气体流动的设备，通常用于水坝、水库、河流和水道等地方。
在闸门的设计和运行过程中，关闭力矩是一个重要的参数，它决定了闸门关闭的速度和所需的操作力。
因此，准确计算闸门关闭力矩对于确保闸门安全运行和有效控制水流至关重要。
闸门关闭力矩计算公式通常基于流体力学原理和结构力学原理，下面将介绍一些常用的计算公式和相关知识。
首先，闸门关闭力矩的计算需要考虑到以下几个因素：1. 闸门的几何形状，闸门的宽度、高度、厚度等几何参数对于力矩的计算有重要影响。
2. 流体力学参数，闸门关闭时所受到的水流或液体的压力、流速等参数。
3. 结构参数，闸门的材料、重量、支撑结构等参数也会影响力矩的计算。
基于以上因素，闸门关闭力矩的计算公式可以表示为：M = P d。
其中，M表示闸门的关闭力矩，P表示水流对闸门的压力，d表示闸门的旋转半径。
在实际工程中，闸门关闭力矩的计算通常会更加复杂，需要考虑到更多的因素。
下面将介绍一些常见的扩展计算公式和方法。
1. 考虑闸门形状的影响，闸门的形状对于力矩的计算有重要影响，通常可以通过对闸门的几何形状进行数值模拟或实验测试来获得更精确的力矩计算结果。
2. 考虑流体力学参数的影响，闸门关闭时所受到的水流或液体的压力、流速等参数也会对力矩的计算产生影响，通常可以通过流体力学模拟或实验测试来获得更精确的力矩计算结果。
3. 结构参数的影响，闸门的材料、重量、支撑结构等参数对于力矩的计算同样有重要影响，通常需要进行结构分析和计算来获得更准确的力矩计算结果。
除了以上的计算公式和方法，闸门关闭力矩的计算还需要考虑到一些特殊情况和因素。
例如，闸门关闭时可能会受到液体冲击力、风力、地震等外部力的影响，这些因素都需要在力矩计算中进行综合考虑。
总之，闸门关闭力矩的计算是一个复杂而重要的工程问题，需要综合考虑闸门的几何形状、流体力学参数、结构参数以及特殊情况和因素。
通过合理的计算公式和方法，可以准确地预测闸门的关闭力矩，确保闸门的安全运行和有效控制水流。
铸铁闸门启闭力计算
铸铁闸门的启闭力计算摘要论述了闸门的轴向力及扭矩的计算方法关键词铸铁闸门；金属密封；轴向力；扭矩abstract: discussion about calculation method of axial force and torque of sluicekey words：cast iron sluice ；metallic seal ；axial force of gate stem ；sluice torque中图分类号：f407.4 文献标识码：a 文章编号：计算用符号及其单位ρ-----介质的密度（kg/m³），对于水，ρ=1000kg/m³ g-----重力加速度，g=9.81m/s²h-----介质的工作水头（m）p-----介质的工作压力（mpa），w、h-----分别为方闸门的公称宽度和高度（mm）d----圆闸门的公称直径（mm）b-----密封面宽度（mm）d-----闸杆直径（mm）、t-----分别为闸杆梯形螺纹的中径和螺距（mm）n-----闸杆梯形螺纹的头数λ-----梯形螺纹的螺旋升角（º），、-----分别为关闭和开启时, 闸杆梯形螺纹的摩擦系数，对于有润滑的不锈钢—铜合金的螺旋副，=0.17，=0.27、-----分别为关闭和开启时，梯形螺纹的当量摩擦角（º），，、-----分别为闸板组件和闸杆组件的重力（n）-----密封面的密封比压（mpa），对于铜合金密封副，-----介质的静压力（n），对于方闸门，= (w + b)·(h + b)p；对于圆闸门，-----密封面的密封力（n），对于方闸门，2b(w+h+2b)；对于圆闸门，、-----分别为关闭和开启时，密封面的摩擦系数，对于铜合金密封副，=0.25，α-----楔块工作面的倾角，= 5.71º、-----分别为关闭和开启时，楔块工作面的摩擦角（º），楔块一般选取与密封面相同的材料， =14.04º， =19.29º、-----分别为密封面和楔块工作面的正压力（n ）、-----分别为密封面和楔块工作面的摩擦力（n ），，-----轴承摩擦系数，对于单向推力球轴承，= 0.01-----轴承的平均直径（mm）、-----分别为关闭和开启时，闸杆轴向力（n ）、-----分别为关闭和开启时，闸杆梯形螺纹的摩擦扭矩（n．m）、-----分别为关闭和开启时，轴承摩擦扭矩（n．m）、-----分别为关闭和开启时，闸门扭矩（n．m）概述金属密封的铸铁闸门广泛应用于城市给排水、化工、冶金、轻工、制药、农田灌溉等行业水处理工程上，起切断水流作用。
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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—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：
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+Ws
2、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）；
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。
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；