平面钢闸门的组成和结构布置
《金属结构制造与安装》第七章 平板钢闸门的安装
图7-1 平面闸门门槽埋件结构布置 1－主轨；2－护角；3－底坎；4－侧轨；5－反轨；6－止水座板 －主轨； －护角； －底坎； －侧轨； －反轨； －
Байду номын сангаас
7 平面钢闸门的安装
7.1.1安装埋件前的准备工作 安装埋件前的准备工作 ⑴准备场地 要考虑：起重机械、埋件处理(堆放、检查、调整及除锈刷漆工作) 要考虑：起重机械、埋件处理(堆放、检查、调整及除锈刷漆工作)、不受 土建施工干扰、门叶的组装等。 土建施工干扰、门叶的组装等。 不便使用机械或无吊装机械时，要设法利用地形地物采用土法吊装( 2)。 不便使用机械或无吊装机械时，要设法利用地形地物采用土法吊装(图7-2)。
图7-2 土法吊装埋件
7 平面钢闸门的安装
7.1.1安装埋件前的准备工作(续1) 安装埋件前的准备工作( 安装埋件前的准备工作 ⑵检查埋件和校正变形 埋件运到工地后，应按图纸清点数量并检查构件质量。 埋件运到工地后，应按图纸清点数量并检查构件质量。构件变形不能超过 的允许偏差，超出时必须进行处理。 表7-l的允许偏差，超出时必须进行处理。
主轨、反轨、 图7-10 主轨、反轨、侧轨控制点布置图
焊不锈钢工作面的铸铁轨道； 埋焊不锈 (a)焊不锈钢工作面的铸铁轨道；(b)埋焊不锈 焊不锈钢工作面的铸铁轨道 钢工作面的铸铁轨道；(c)焊不锈钢工作面的 钢工作面的铸铁轨道；(c)焊不锈钢工作面的 焊接轨道；(d)埋焊不锈钢工作面的焊接轨道 焊接轨道；(d)埋焊不锈钢工作面的焊接轨道
表7 - 1
序号 变形和偏差名 工作范围内 1 2 3 工作面弯曲度 侧面弯曲度 工作面局部凸凹不平 度 扭 曲 相邻构件组合处的错 位 构件长度的1/1500且不超 过 构件长度的1/1000且不超 过4 每米范围内不大于1，且 不超过2处 长度不大于3 m的构件， 不应大于1，每增加1m， 递增0.5，且最大不超过2 不大于2，且应平缓过渡 非工作范围内 构件长度的1/1500且不 超过4 构件长度的1/1000且不 超过5 每米范围内不超过4 长度不大于3m的构件， 不应大于2,每增加1m， 递增0.5,且最大不超过3 应平缓过渡 构件长度的1/2000 且不超过1 构件长度的1/1000 且不超过2 每米范围内不大于 0.5，且不超过2处 0.5 不应大于0.5
潜孔式平面钢闸门设计
2一、设计资料专业年级 XXXXXXX 学 号 **********姓 名 XXXX 指导教师 XXXX潜孔式平面钢闸门设计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=11.0mL---孔口尺寸d---行走支承到闸墙边缘的距离 (本次设计取0.2m)La---边梁两腹板中到中距离 (本次设计取0.4m)b---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=2.5m。
并要求上悬臂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-yc-c)=2×(6.1-2.5-1.92)=3.36ma=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。
水工金属结构设计
为使两主梁在设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置对称于水压力合力的作用线，如图9-1所示。
主梁位置还需要满足下列要求：①主梁的间距应尽量大些，以保证闸门的竖向刚度。
②闸门的上悬臂c不易过长，通常要求CO.45H ,以保证门顶悬臂部分有足够的刚度。
悬臂c 值也不宜超过3.5m。
③主梁间距应满足滚轮行走支承布置的要求。
④工作闸门的下主梁距平面闸槛的高度应不至于产生真空现象，并要求下悬臂a >0.12H 和a >0.4m，取：a=0.12 X6 M D.7m，c=0.45 X6=2.7m ;主梁间距：2b=H-c-a=6-2.7-0.7=2.6m ;一6000 一10出0 一一1430 GL 丄陋0 GL 阴0二匸690」也£CL :一100-T r_ /50 _ _ 巧20 1130 _；_ 95Q _ _ 840 亠8102700 —— 2 呦D ——700图9-1梁格布置尺寸4、 梁格的布置及型式梁格采用复式布置和等高连接，使水平次梁、竖直次梁和主梁的前翼缘都直接与 面板相连，以便于梁系与面板形成强固的整体，面板可与梁系共同受力，形成梁截面 的一部分，从而减少梁系的用钢量。
水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板支承 成为连续梁，面板直接支承在梁格的上翼缘上。
水平次梁间距布置上疏下密，使面板需要的厚度大致相等。
具体数据见“面板设 计” 一节。
5、 联接系的型式及布置① 横向联接系为了简化闸门的制造、横向联接系采用横隔板式，其布置应和梁的设计跨度有关,本闸门根据主梁的跨度决定布置三道横隔板，间距为 2.18m 、2.18m 、2.175m ，隔板兼做竖直次梁。
2■:-»2180水平次梁底梁11 a1 11 ip r 鬥4!k h1 1< 13 1O5M上游面F 游而I I水半欢d 2180O I ■£]¥'・〕制I '21肓十60匚-------------------------- -I乂下主梁；■»，三］S'，占匸*s = 毒 左 左 #li因此作用在主梁上的最大剪力和弯矩分别为:②截面模量计算考虑钢闸门自重引起的应力影响，取容许弯应力为[o]=0.9x1600kg/cm 2，则需要的截面抵抗矩为:W仏26・92 1051869cm 3 o[]0.9 1600③ 腹板高度选择k=1.5，双向水压力作用在下主梁的均布荷载为：q1.94t / m ;Q maxqL i 11.942 2 10 9.70t ；M maxqLL 1 426.92 t m 。
平面钢闸门的主梁布置设计方案比较
市政· 交通·水利工程 设刊 埘址J；Pa f。n 哂k西‘g妇c而弩凸e J枷l
对露顶式闸门：假定第七根主梁至门顶水面的
距离为五，则五：罂k¨一似一l rl
式 中 ， n为 主 梁 根 釜 ： 二 为 水 面 至 焉 底 的 距 离 。
当 ． | }=1时 ， z， =豢 [11j 一 (1一 1)13]=专 茅 =4． 148 m；
当| | }=2时，z2：兰陋，一(2一1)151：垒譬×1．828：7．584m。
平面钢闸门操作时，闸门的门叶一般做直线运 动。闸门处于关闭状态时， 闸门门叶象受弯曲作用的 梁一样，将水压力传至闸墩 或边墩上。平面钢闸门结 构简单，制造与安装容易， 而且工作量小；结构刚度 大，工作可靠，运行维护费 用低廉，可提到水面以上 检修；操作简单、迅速、安全，有互换性；应用范围广 泛，可在各类水利水电工程 及通航枢纽中，用作工作 闸门、事故闸门、检修闸门 及施工导流闸门，而这一 点是其他门型所不及的。
闸门是水工金属结构中采用最多的一种设备， 它能用来关闭水工建筑物的孔口，并按照需要全部 或局部开启孔口，用以放水 ，调节上下游水位，通过 船只及木材，排放浮冰、污 物和泥沙等。闸门一般设 置于水利枢纽的泄水系统， 引水发电系统，水闸与排 灌系统以及交通航运系统的咽喉要道，是水工建筑 物的重要组成 部分。水利枢纽的各个系统 ，在很大程 度上都是通过闸门灵活可靠地启闭来发挥它们的功 能和效益，并维护整个枢纽的安全。
露顶式平面钢闸门设计说明
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：3.0m；设计水头：2.8 m；结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2；砼强度等级：C20。
参考资料：《水利水电工程钢闸门设计规》（SL74 -95）、《水工钢结构》。
二、闸门结构形式及布置1、闸门尺寸的确定，如图-1所示：1）闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，闸门的高度 H=2.8+0.2=3.0m；2）闸门的荷载在跨度为两侧止水间的跨度：L0=3.0m ；3）闸门的计算跨度：L=L0+2 × 0. 15=3.30m。
图1 闸门主要尺寸图2、主梁形式的确定。
主梁的形式根据水头的大小和跨度大小而定，一般分为实腹式和行架式，为方便制造和维护，采用实腹式组合梁。
3、主梁布置。
当闸门的跨度L不大于门高H或L/H<1.5时，采用多主梁式。
根据每根主梁承受相等水压力的原则进行布置，保证主梁尺寸一致，便于制作安装。
水面至门底距离为H，主梁个数n，对于露顶式闸门，第K根主梁至水面的距离为y k，则：本次设计根据实际情况采用两根主梁，采用两根主梁布置时，应该对称于水压力合力的作用线 ⎺y=H/3=2.8/3=0.93m，闸门上悬臂C 不宜过长，通常要求C≤0.45H=0.45×2.8=1.26m，下悬臂a≥0.12H，则a=0.33≈0.12H=0.336（m ）主梁间距2b=2( y-a)=2×(0.93-0.33)=1.20m则C=H-2b-a=2.8-1.2-0.33=1.27≈0.45H （满足要求） 4、梁格布置。
梁格布置一般分为：简式、普通式、复式三种。
设计跨度较小且宽高比L/H<1.5时,可不设次梁，面板直接支承在多根主梁上。
本设计采用普通式，不设水平次梁，只在竖向设两道横隔板。
图2 梁格布置尺寸图5、梁格连接形式。
平面定轮钢板闸门工作原理
平面定轮钢板闸门工作原理一、引言平面定轮钢板闸门是一种常用于水利工程中的闸门，它具有简单的结构、操作灵活和密封性能良好的特点。
本文将介绍平面定轮钢板闸门的工作原理，着重介绍其结构组成和工作过程。
二、结构组成1. 闸门本体：闸门本体是由钢板制成，具有一定的厚度和强度，用于阻挡水流。
2. 槽体：槽体是用来安装闸门的支撑结构，通常由混凝土或钢结构制成。
3. 导轨：导轨是安装在槽体内的轨道，用于支撑和引导闸门的运动。
4. 定位轮：定位轮是安装在闸门上的轮轴，用于稳固闸门的位置。
5. 操纵机构：操纵机构通常为液压缸或蜗杆传动装置，用于控制闸门的开闭。
三、工作原理1. 开启过程当需要打开平面定轮钢板闸门时，操纵机构通过液压缸或蜗杆传动装置施加力量，使得闸门顺着导轨向上滑动。
定位轮在闸门上的作用是保持闸门的平稳运动，避免闸门偏离轨道。
槽体的支撑结构起到固定闸门位置的作用，确保闸门能够稳定地开启。
2. 关闭过程当需要关闭平面定轮钢板闸门时，操纵机构反向施加力量，使得闸门顺着导轨向下滑动。
同样，定位轮和槽体的支撑结构在这一过程中也扮演着重要的作用，确保闸门能够平稳地闭合，并且具有良好的密封性能，阻止水流流动。
四、特点与应用平面定轮钢板闸门具有结构简单、操作灵活、密封性能好等特点，广泛应用于水利工程中的水箱、水库、河道等场所。
它能够根据实际需要进行大范围的调节，满足不同水位的控制要求，对于水利工程的运行和水资源管理起着至关重要的作用。
五、结论通过对平面定轮钢板闸门的工作原理进行分析，我们可以清楚地了解了其结构组成和工作过程。
平面定轮钢板闸门作为一种常见的水利工程设施，在水利工程中发挥着重要的作用，其简单的结构和灵活的操作使得它成为了水利工程中的重要组成部分，对于水资源的合理利用和保护起着至关重要的作用。
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计
水工钢结构课程设计-平面钢闸门的设计### 一、概述平面钢闸门是水工钢结构及水利iooocxx中常用结构形式之一，它由类似重锤头的重门板、加强附件、主动节、水密密封铰链等零部件组成，可用于水坝、桥涵、泵站等水工工程的闸门及安装在水厂总池等建筑物边缘上的用途。
本次课程设计旨在研究平面钢闸门的结构原理，设计符合工程要求的应用实例，分析闸门的性能以及可能的故障现象，采取有效的解决方案以满足工程规范要求。
### 二、研究内容1. 结构原理：分析平面钢闸门结构原理，了解它从几个方面来保证性能和工作效果，要求运行及操作方便，安装牢固可靠，抗压、抗拉能力强，止水性能优越。
2. 工程实例：根据工程要求，考虑抗震、抗风、抗滑水等等要求，确定合理的规范尺寸，计算支撑力、稳定力及固定的力值，设计应用实例并做出相应的图纸。
3. 性能分析：分析闸门的型式（例如：滑动闸门、转轴闸门）、使用频率（例如：经常开关或者严格控制）、耐久性（使用寿命、耐腐蚀性）、导流性能（抗决口、水位差）、防泄漏能力（密封性能）等等要求性能，完成性能的综合分析，基于此完善闸门的结构构件。
4. 故障分析：分析可能出现的故障现象（例如：闸板断裂、节点受力大、闸板渗漏等等），从成因及原因来考虑闸门的设计，采取有效的解决方案。
### 三、实施方案1. 计算平面闸门的基本参数，如质量、支撑力及稳定力，根据水力学及结构力学原理，分析平面钢闸门的合理配置及设计标准；2. 对工程实例进行尺寸估算、考虑抗震、抗风、抗滑水等要求，修正钢闸门的结构图纸及构件；3. 分析关于平面闸门性能的各个要求，并进行性能综合分析，完善自身结构，确保抗压、抗拉能力强；4. 对可能出现的故障现象进行科学的分析，采取有效的措施，使闸门的操作及运行安全可靠。
本次课程设计旨在对平面钢闸门的设计进行研究，掌握平面钢闸门的结构原理、了解使用频率、耐久性及性能要求等，以及分析可能出现的故障现象并采取适当措施。
水利水电工程钢结构课程设计Y--某小型钢闸门设计及小型拦污栅的设计
课程设计说明书课程名称 :水利水电工程钢结构课程设计课程代码 :8203281题目 :某小型钢闸门设计及小型拦污栅的设计学生姓名 :学号 :年级/专业/班:学院(直属系):能源与环境学院指导教师 :徐良芳实验总成绩:水利水电钢闸门设计一、 设计资料：1、 露顶式平面钢闸门设计：①闸门形式：露顶式平面钢闸门 ②孔口尺寸（宽×高）：7.5m ×8.0m ③上游水位：7.8m ④下游水位：0.1m ⑤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：滚轮支承或胶木滑道止水橡皮：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级焊缝强度质量检验标准⑨规范：《水利水电工程钢结构闸门设计规范 SL 1974-2005》 2、拦污栅设计： ①拦污栅型式：固定式平面拦污栅②尺寸（宽×高）：7.5m ×8.0m ③水头：4m二、 闸门结构的型式及布置1．闸门尺寸的确定：上游水面高度7.8，考虑风浪因素闸门应高出0.2m ，故闸门高度H=7.8+0.2=8m 闸门净高：8.0m 闸门高度：8.0m闸门的荷载跨度为两侧止水之间的间距：L=7.5m闸门的计算跨度：L= L 0+2d = 7.5+2×0.2 = 7.9m 2．主梁的形式:本闸门属于小跨度中水头闸门，所以主梁采用实腹式组合梁。
3．主梁的布置因为闸门跨度L 小于闸门高度H ，所以采用主梁式。
根据闸门的高跨比，决定采用3主梁。
水面至门底的距离为H ，主梁个数为3，设第K 根主梁至水面的距离为Y k 则根据以下公式求得：露顶式闸门：()[]5.15.1132--=K K nH y k计算结果及分布如下图所示：1.连接系的布置和形式（1）横线连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为中央三隔板间距2m，隔板与边梁间距1.95m，横隔板兼做竖直次梁。
平面定轮钢板闸门工作原理
平面定轮钢板闸门工作原理平面定轮钢板闸门是一种常见的水利工程设施，它的工作原理是利用钢板的升降来控制水流的开闭。
这种闸门的结构简单、操作方便，广泛应用于河流、渠道、水库等水利工程中。
平面定轮钢板闸门主要由钢板、轨道、导轨和控制系统等部分组成。
钢板是闸门的核心部件，它通过轨道和导轨的支撑，能够在垂直方向上进行升降运动。
控制系统通过控制闸门的升降来实现对水流的调节。
在工作时，平面定轮钢板闸门首先处于关闭状态，钢板完全降低到导轨上，阻挡住水流。
当需要放水时，控制系统向闸门发送开启指令，闸门开始升起。
钢板沿着轨道和导轨的指引，逐渐升高，水流通过钢板的间隙进入下游。
当需要堵水时，控制系统向闸门发送关闭指令，闸门开始下降。
钢板沿着轨道和导轨的指引，逐渐降低，最终完全关闭，阻挡住水流。
平面定轮钢板闸门的工作原理可以简单归纳为：通过控制钢板的升降来实现对水流的开闭。
其优点是结构简单、操作方便、密封性能好。
由于钢板的升降运动是在导轨的指引下进行的，因此运动稳定，不易产生振动和噪音。
此外，平面定轮钢板闸门还具有承压能力强、使用寿命长等特点，能够适应各种水利工程的需求。
在实际应用中，平面定轮钢板闸门的工作原理可以根据具体情况进行调节和改进。
例如，可以通过控制钢板的升降速度来实现对水流的精确控制；可以通过设置多个钢板，形成多级闸门，以适应大流量的需要；还可以在钢板上安装密封条，提高闸门的密封性能。
需要注意的是，在使用平面定轮钢板闸门时，要根据具体的水利工程条件合理选择闸门的尺寸和材质。
闸门的尺寸应该满足工程的水流量和水头要求，材质应具有足够的强度和耐腐蚀性能，以确保闸门的正常运行和使用寿命。
平面定轮钢板闸门是一种常见的水利工程设施，其工作原理是通过控制钢板的升降来实现对水流的开闭。
它具有结构简单、操作方便、密封性能好等优点，广泛应用于各种水利工程中。
在实际应用中，可以根据具体情况进行调节和改进，以满足工程的需求。
通过科学合理地选择闸门的尺寸和材质，可以确保闸门的正常运行和使用寿命。
第九章 闸门
支承铰的位置
布置在闸墩侧的牛腿上。 位于不受水流及漂浮物冲击的高程上
9.3 弧形闸门
三、结构选型 主要结构形式
主横梁式：水平横梁为主梁，适用于宽高比较大的弧形门。 主纵梁式：竖向纵梁为主梁，适用于宽高比较小的弧形门。
支臂形式
直支臂式： 斜支臂式：主梁跨度小，内力矩小，省材；但支承铰的侧 向推力加大，结构复杂，闸墩需加厚。 主横梁带双悬臂的直支臂式：具有前二者的优点。
9.3 弧形闸门
四、启闭力 启门力
Fw (9-4)
闭门力
FQ (9-5)
弧形闸门在启闭过程中，各中作用力的大小、作用点、 方向及力臂随开度变化而变化.
j4
9.3 弧形闸门
五、支承铰 作用
将闸门所受的水压力和部 分门重传给闸墩，保持闸门 启闭时能绕水平轴转动。
支承铰组成
承轴+ 活动铰链 +固定铰座
9.2 平面闸门
平面钢闸门的组成
承重结构：面板、梁系、竖向联结系、隔板、支承边梁 行走支承：支承于门槽的滑轮等 止水装置 吊耳
平面钢闸门的大小
由孔口尺寸确定
9.2 平面闸门
9.2 平面闸门
二、启闭力计算 闭门力FW:
FW nT Tzd Tzs nGG Pt
Tzd：支承摩阻力 Px：下吸力 G：闸门自重 Ws：加压的水重
nT : 摩阻力安全系数 Tzs：止水摩阻力 :自重修正系数（启门） nG G j：重块自重
静水启闭力
计算方法与动水启闭力一样，但需考虑水位差产生的摩阻
力，潜孔闸门可取1～5m的水头差，露顶闸门可取1m的水头
差进行计算。
钢闸门行走支承
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。
（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。 水平次梁 水平水压力 面板
多主梁式闸门的主梁位臵: 按主梁的数目分成面积相等的 几等份，然后将主梁布臵在各等分面积的形心处。 露顶门：
yk 2H 1.5 [k (k 1)1.5 ] 3 n
潜孔式闸门：
yk
2H 3 nm
[( k m)1.5 (k m 1)1.5 ]
式中
na 2 a---水面至门顶止水的距离； m H 2 a 2
钢闸门行走支承
平面钢闸门的组成和结构布置 平面钢闸门的结构设计
平面钢闸门的零部件设计
平面钢闸门的埋设部件Fra bibliotek设计例题—露顶式平面钢闸门设计
Y1Y2SL铸铁镶铜闸门
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）装臵三部分。
当闸门支承在非水平底槛上时，该角度可适当增减，当不能 满足30。要求时，应对门底部采取补气措施。部分利用水柱闭 门的平面闸门，其上游倾角不应小于45。，宜采用60。。
双主梁式闸门的主梁位臵应对称于静水压力合力P的 作用线，在满足上述底缘布臵要求的前提下，两主梁的 间距b宜尽量大些，并注意上主梁到门顶的距离C不宜太 大，一般不超过0.45H，且不宜大于3.6米。
钢结构设计(平板钢闸门)
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。
水工钢结构第七章平面钢闸门PPT课件
闸门底部边缘的布置要求
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双主梁式闸门的主梁位置应对称于静水压力合力P的作用线， 在满足上述底缘布置要求的前提下，两主梁的间距b宜尽量大 些，并注意上主梁到门顶的距离C不宜太大，一般不超过 0.45H，且不宜大于3.6米。
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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。
行走支承的类型 (a)滑道式 (b)滚轮式
3、止水 为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。
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
在动水中关闭。
3
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，
主梁
边梁 主轮（或主滑块） 主轨道 混凝土闸墩 闸门的传力路径
23
（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。
24
二、平面钢闸门的结构布置
露顶式平面钢闸门设计(附答案)
B=ξ1b( 对跨间正弯矩段）； B=ξ2b(对支座负弯矩段）； 按 5 号梁进行计算，设该梁平均间距 b=(b12+b2) =6602+630 =645 mm，对于第一跨中正弯矩
段，零点之间的距离: l0 0.8l 0.8 2150 1720mm，对于支座负弯矩段取： l0 0.4l 0.4 2150 860mm，根据 L0/b 查表 2—1; 由 l0 1720 2.667 得ξ1=0.80，则 B=ξ1b=0.80×645=516 mm
（2） 主梁荷载：P= 1 H2= 1 ×9.8×5.02=122.5 KN/m， q = p =61.25 KN/m
22
2
（3） 横隔板间隔：2.15m。
（4）
主梁容许绕度：
w L
=
1 600
。
（二）主梁设计 1. 截面选择
（1）主梁内力分析如图： 主梁简支于边梁上，最大弯矩在跨中， 最大剪力在支承处
245×8×74 组合截面形心到槽钢中心线的距离：e= 3811 =38 mm
支座处截面的惯性矩及截面模量为：Ι次 B=5637000+1851×382+245×8×362=10850004 mm4
10850004 Wmin= 108
=100463
mm2
2. 水平次梁的强度验算
支座 B 处弯矩最大，截面模量也较大，跨中弯矩小，故两处截面的抗弯强度都需要验算。
⑾规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-1995）
二、闸门结构的型式及布置 1. 闸门尺寸的确定: ⑴ 闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为 0.2 m，故闸门高度 5.2+0.2=5.4 m ⑵ 闸门的荷载跨度为两侧止水间的间距 LD=8.0 m ⑶ 闸门计算跨度 L=L0+2d=8+2×0.3=8.6 m
[教材] 平面钢闸门 结构设计&零部件设计
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根据此截面模量和满足刚度要求的最小梁高hmin，选合适型钢。
⑶截面验算
M max [] Wmin V S [] I tw ql 4 [w] 100EI
w max
计算截面取值：当次梁直接焊接于面板时，焊缝两侧的面板 在一定的宽度（有效宽度）内可以兼作次梁的翼缘参加次梁的抗 弯工作。面板参加次梁工作的有效宽度B可按下面两式计算的较 小值取用：
三、主梁设计
（一）主梁的形式
主梁是平面钢闸门中的主要受力构件，可采用实腹式或桁架式。
跨度小水头低的闸门，可采用制造方便的型钢梁； 对于中等跨度的闸门（5-10m）常采用实腹式组合梁； 对于大跨度的闸门，则宜采用桁架式主梁。
（二）主梁的荷载和计算简图
主梁为支承在闸门边梁上的单跨简支梁。主梁承受面板传来的 分布水压力和竖直次梁传来的集中荷载。
2、梁格为齐平连接时次梁的荷载和计算简图
水平次梁和竖立次梁同时支承着面板。面板传给梁格的水压力， 按梁格夹角的平分线来划分各梁所负担的水压力作用范围。
水平次梁的计算简图：
⑴当水平次梁在竖立次梁处断开后再连接于竖立次梁时，水平 次梁为简支梁；
⑵当采用实腹隔板兼作竖立次梁时，水平次梁为连续穿过实腹 隔板预留的切孔并被支承在隔板上的连续梁。
第四节
平面钢闸门的零部件设计
一、行走支承
（一）胶木滑道
（二）滚轮支承
（三）平面钢闸门的导向装置------侧轮和反轮
二、 止水装置
式中 bl -为主梁的上翼缘宽度，b--为每根主梁承受荷载面的宽度。
B b l 2 30 t 235 f y
⑶主梁的刚度、整体稳定和局部稳定的验算见第五章内容。
四、横向联结系和纵向联结系的设计
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平面钢闸门
第一节
闸门类型：
概述
2、闸门孔口位置
露顶闸门：门顶露出水面 潜孔闸门：门顶潜没于水面以下
3、结构形式：门叶的形状
平面闸门：
弧形闸门：弧形的挡水门叶
人字形闸门
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
一、平面钢闸门的组成 三大部分组成： 门叶结构（上下移动，承重结构） 埋固构件 启闭机械
H≤L≤1.5H，经过计算比较后选用
平面钢闸门
第二节
2、主梁的位置 根据等荷载的原则布置（每个主梁承受相等水压力） 双主梁：
平面钢闸门的组成和结构布置
对称于总水压力合力作用线布置
两主梁间距尽可能大，但要满足构造要求
4、纵向联结系：位于闸门主梁下翼缘平面内 作用：增加纵向刚度、承受部分自重 （40％自重，另60％由面板承担）及竖向荷载 一般采用桁架式：
弦杆为上下主梁的下翼缘，竖杆为横隔板的下翼缘，斜杆另 设，支承在边梁上
平面钢闸门
第二节
5、行走支承：
平面钢闸门的组成和结构布置
保证闸门移动
在边梁上设置滚轮（主轮、反轮、侧轮）或滑块 侧轮、反轮：防止闸门左右倾斜被卡住或前后碰撞
6、吊耳：
将闸门与吊索或吊杆相连的装置
7、止水（水封）：
门叶结构和孔口周围缝隙之间设置，防止闸门漏水
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
（二）埋固构件（埋设在门槽内）
行走支承轨道、止水座、保护门槽的加固角钢等 荷载传递途径：
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
二、平面钢闸门的结构布置 确定所需构件、构件数目、构件位置 （一）主梁的布置 1、主梁的数目： 由闸门尺寸确定
Z1H2SL螺杆式启闭机 清污机 铸铁闸门 铸铁镶铜闸门
平面钢闸门
第二节
（一）门叶结构
平面钢闸门的组成和结构布置
竖放着的板梁结构
平面钢闸门
平面钢闸门
第二节
组成： 1、面板：直接承受水压，并传给梁格 2、梁格：次梁（顶梁、底梁、水平次梁、竖直次梁），
平面钢闸门
第一节 概述
闸门是用来关闭、开启或局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构
——控制水位，调节流量作用，过运船只
闸门类型：
1、按工作性质：
工作闸门：调节孔口流量，在动水中启闭
事故闸门：上下游水道或设备发生事故时，能在动水中关闭， 一般在静水中开启
检修闸门：检修设备时用以挡水的闸门，在静水中启闭
跨度L≤闸门高度H, 采用多主梁（主梁数目多于两根）
跨度L≥1.5H，采用双主梁
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
为什么跨度大，而主梁数目反而减少？
L增大，
比L增加更快， 为了满足强度 和刚度 要求
增大I、W（）Biblioteka 增大梁高h效果最好
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
多个小主梁的材料集中在少数梁上使用 例：
平面钢闸门的组成和结构布置
主梁，边梁——形成骨架，承受由面板传来的水压
（ 减小面板跨度，从而减小面板厚度）
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
3、横向联结系： 位于闸门横向竖平面内（兼作竖直次梁） 作用：增加横向刚度
（并支承底梁、顶梁，水平次梁）
实腹隔板式（横隔板） 桁架式
平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置