闸门计算书(修改)
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。
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。
水库工作闸门计算说明书
水库放水闸工作闸门2×2.5-7.25m计算书2005.11一．基本资料1.孔口尺寸（B H）2.5×2 m2.进口底坎高程：∇950.40 m3.检修平台高程：∇959.50 m4.上游校核洪水位：∇956.86 m5.上游设计水位：∇957.65 m6.死水位：950.40m二．布置该闸门采用设计水头7.25m，运行条件为动水启闭，利用螺杆下压力动水闭门，动水启门。
面板设置在上游面，止水布置在下游，止水高度2.6m，止水宽度2.1m。
由于闸门孔口尺寸较小，梁系按照结构布置，要满足主梁和主轮的布置要求。
还要满足闸门底缘下游倾角不小于30°的布置要求。
由于闸门孔口尺寸较小，闸门主轮未能作等荷布置，且兼作控制闸门反位移支承，侧滑块作控制闸门侧向位移支承，侧滑块布置在门体上游侧的面板上。
考虑闸门结构尺寸较小，孔口尺寸宽高比等于0.8小于1，故闸门采用单吊点启吊，吊耳设置在门顶,边梁布置为单腹板。
悬臂轮布置为双腹板.顶、侧止水均采用P型橡塑复合止水，底止水为I型平板橡皮，底侧止水也为平板橡皮。
三．结构计算1.总水压力：结构布置见下图Hs=7.25m ，h=2.6m ，Bz=2.1m ，P=1/2λ(2Hs-h)hBzs=0.5 1 (2 7.25-2.6) 2.62.1=32.49t 面板与梁格布置简图2.面板 初选面板厚度按下式计算： []σαδ9.0kp a=梁格编号b(cm)a(cm)b/a k αp (kg/cm 2)(cm)1106.487.2 1.220.3891.650.5690.8423δ考虑到淤沙和锈蚀的作用，初选面板厚度为：δ=1.2cm;计算面板厚度采用：δ=0.84cm;设计面板厚度为：δ=1.2cm;3.面板与梁格的连接计算：由于该闸门的尺寸较小，属于潜孔低水头闸门，故不设置水平次梁，顶、底梁均采用与主梁类似的截面。
4.主梁的计算① 荷载分析主梁可视为支承在边梁上的简支梁，承受水平方向传递来的均布水压力。
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 σ=,[]95MPa τ=。
2.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=0.5 0.510 4.712.82 1416s zsP H B KNγ=⨯⨯⨯=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 qaδασ=区格()a mm ()b mm b a y k 2()p N mmα2()N mm σ ()mm δ 面板2 784 1946 2.48 0.49as s9 0.002 1.5 160 1.60 面板3879 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 δ= （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。
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。
钢闸门结构计算书
0.600 滑道摩擦系数f2 0.350 止水摩擦系数f3 0.500
底止水至下游面距离 侧止水间距Bzs(m) D2(m) 0.300 0.600 闸门顶梁以上水柱高 侧止水间距Bzs(m) H（m） 2.770 上托力系数β t 1.000 0.600 上游水深 2.770 Fw(KN)
底止水到上游面距离 侧止水间距Bzs(m) D1(m) 0.020 计算需加重块重 Gj(KN) 5.602 0Q(KN) 闭门力 24.842
实际加重块重Gj(KN) 加重后启门力FQ(KN) 18.000 42.842
7.602
选启闭机型号：QPQ－125KN卷扬式启闭机
计算公式 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 *β t*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
闸门高度 h(m) 侧止水间距Bzs(m) 0.600 滑道摩阻力TZd(KN) 3.112 侧止水受压宽度(m) 0.300 单边侧止水受压长度 (m) 0.600 平均下吸强度 ps(KN/m2) 20.000 闸门顶受压宽度 B （m） 0.600 Hs(m) 侧止水平均压强 PZS(KN/m2) 24.700 下吸力 Ps(KN) 3.600 闸门顶水柱重 （KN） 9.972 Ws 闸门自重 2.000 上托力 Pt(KN) G(KN) 止水摩阻力TZS(KN) 4.446 上游水深 2.770 Hs(m) 下游水深 0.000 Hx(m) 总水压力 8.892 P(KN)
闸阀门计算书
闸阀门设计指南
1.通过能力
根据杂志《粮食流通技术》： 式中：r ：物料容重 t/m 3 ； S ：通流截面积 (cm 2)
Q ：通过能力 (t/h)
2.作用在闸板上的力(N)
式中：K ：考虑到存仓动作特性的系数。
对于整个过程中皆非全部卸空的K=1； 对于每打开一次便全卸空K=2；对于每打开一次并非都全空K=1.5； R
矩形闸门 圆形闸门 A: 排料孔的面积(m 2
)；
式中：f
10.4； f 2：钢-钢的摩擦系数(闸板与滚子取0.1)； N ：作用在闸板上的力； G ：闸板的重力；
(F 总用于计算电动推杆推力)
式中：
K 1：推力备用系数 K 1=1.3~1.5
简易算法：
3.电动闸门计算电机功率 ()
a.螺纹摩擦力矩Mt 1
b.当为环面支承时：(N.mm)
F ：F 总(
ρ：当量摩擦角
λ：螺旋线升角
f
n ：轴向支承面间摩擦系数
D 、d ：支承环面的外径及内径
c.驱动力矩(Mq)
Mt 30；
d.驱动功率：n ：螺母的转速r/min 输出功率：
n
对梯形螺纹:
式中：V ：推杆速度(m/s)
4.气动闸门计算耗气量 ()
在活塞式气缸中，每分钟压缩空气的消耗量：
(m 3/min)
式中：S
：行程 (m)
n ：每分钟往复次数 (次/分)
在不同气缸直径下往复一次所需的压缩空气量和自由空气量列于下表
活塞行程S=100mm ，往复行程一次所需要的压缩空气量和自由空气量 m
3。
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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。
（二） 顶止水中心至底槛高度：4+0.05=4.05m（三） 闸门荷载跨度（即两侧止水宽度）：4.0+2×0.05=4.1m （四） 门槽门槽宽度 W=660mm ，门槽深度 D=250mm 。
（五） 闸门总水压力计算十三围窦建筑物等级为4级，设计防洪标准为20年一遇设计洪水位，因此，本闸门防洪标准同主体建筑物，即设计防洪水位为6.845m ，相应内涌水位2.0m 。
总水压力P 可按如下公式计算：()[]ZS X s B H h h H P 2221--=γ式中：P —总水压力，KN ； γ—水的重度，取10KN/m 3； H s —上游水头，m ；h —闸门高度（计算至顶止水），m ； H X —下游水头，m ； B ZS —两侧止水间距，m 。
则，总水压力()[]1.43.205.405.4145.72102121⨯-⨯-⨯⨯⨯=P=768.2KN根据运行条件，本闸门在静水中启闭，其动力系数为1.0， 所以，总水压力P=1.0×P 1 =1.0×768.2=768.2KN P 力作用点位置：22322323632663hh H H h h H h H H H H H S X S S X X S C +--+--= =223223205.4305.4145.762305.4205.4145.7605.4145.7622145.73⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯=4.38m（六） 闸门结构尺寸拟定 1、主梁间距的布置及其荷载分配主梁间距的布置及其荷载分配采用近似取相邻间距和之半法（详见《水电站机电设计手册·金属结构一》P197主梁荷载分配方法3），即主梁所分配的荷载基本上以主梁为中心，上下两相邻梁距离一半的范围，主梁间距及其所分配的荷载见表3-1。
表3—1 主梁荷载试算表2、闸门结构布置(七) 面板厚度计算按公式[]σαδpk a y •≥计算式中：δ—面板厚度，mm ； yk —四边固定的矩形弹塑性薄板在支承长边中点处的弯曲应力系数；α—弹塑性调整系数 ，3>ab 时，α＝1.4；3≤ab时，α＝1.5；其中a ，b 分别为面板计算区格的短边和长边的长度，mm ；p —面板计算区格中心的水压强度，N/mm 2；[]σ—钢材二抗弯容许应力，并考虑0.9的调整系数。
现列表计算如下：表3－2 面板厚度计算表根据表中计算结果，取δ=10mm。
（八）主梁计算1、主梁荷载及内力计算根据表3－1计算结果，取最大荷载（即2#主梁），q＝60.4KN/m。
因面板布置在上游，止水布置在下游，主梁除承受均布荷载外，还承受侧向水压力作用在边梁腹板上引起的轴向力。
主梁按简支梁计算，其计算简图如下：q 作用下的最大弯矩，剪力分别为：⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=41.423.421.44.60422max a a l l pl M＝139.3KN.mKN ql Q a 9.1231.44.60212max =⨯⨯==侧向水压力产生的轴向力N 为：()KN qh N 8.35062.053.04.60=+⨯==2、主梁设计所需截面抵抗矩 []36max 9673621609.0103.1399.0mm M W =⨯⨯==σ 最小梁高[]mm cm l f E lh 5166.517501101.2430016021.021.06min ==⨯⨯⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ 经济梁高 mm W h ec 7699673621.31.34.04.0=⨯==综上，取梁高h=520mm ，其中腹板高度h 0=500mm 横梁腹板厚度 mm h f 5.87100050037100030=+⨯=+=δ，实取10mm 。
所以每个翼缘板所需截面积：2001102500106150096736261mm h h W A f i =⨯⨯-=-=δ 因为翼缘宽度bi 选取时应符合2005.2510000=≤≤=hb h i ，bi ＝150mm 翼缘厚度 mm b A i i i 4.71501102==≥δ 实取mm i 10=δ 26235261510150=≤==yiif b δ 所以符合要求。
3、主梁截面特性面板参与主梁作用的有效宽度B （按2#主梁）b B ξ= m b b b 5502500600221=+=+=82.755043000==b l 查得97.0=ξmm b B 53055097.0=⨯==ξ又 mm b B 7501501060600=+⨯=+=δ 取二者小值 mm B 530=根据主梁设计计算成果，绘制主梁截面如下图所示：截面积 2143005001015010210530mm A =⨯+⨯⨯+⨯= 全截面对前翼缘的面积距：3218650052515010270500101515010553010mm yA ii=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=∑中性轴到面板距 mm Ay A y ii 9.1521430021865001===∑ 对形心轴的惯性矩： ()∑+=i xi x A a I I 232310150121105302109.152********⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯⨯=105009.152101025005001012110150210109.152232⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--+101509.15210105002101015012123⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛-++++⨯⨯+ 481025.5mm ⨯=形心轴以上面积对形心轴的面积距∑=i i x y A S 上 ⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=210109.152150102109.15253010 ()210109.1522110--⨯⨯+361008.1mm ⨯=中性轴与前后翼缘的截面模量36811043.39.1521025.51mm y I W x y ⨯=⨯==()36821040.19.1525301025.52mm y I W x y ⨯=-⨯==4、主梁强度校核主梁属偏心受力构件： xxW M A N ±=σ 轴向力N 产生的偏心弯矩()[]m kN eN M ⋅=⨯-+==29.18.3526.02/062.0530.01则 m kN M M M x ⋅=-=-=01.13829.13.1391max 所以前后翼缘正应力：[]Mpa Mpa 1449.08.421043.31001.138********.35663=<=⨯⨯+⨯=σσ前[]Mpa Mpa 1449.01.96104.11001.138********.35663=<-=⨯⨯-⨯=σσ后剪应力 []Mpa Mpa I S Q x f x 5.859.05.251025.5101008.1109.123..863max max=<=⨯⨯⨯⨯⨯==τδτ 所以强度满足要求。
5、主梁刚度校核为简化计算，可视为在计算跨度的全跨内均布水压力。
挠度 mm EI ql f x 26.01025.51006.238443004.60538458644=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==7501165381430026.0<==l f 所以 刚度满足要求。
6、主梁稳定验算主梁腹板的高厚比802358050105000=≤==yff h δ 所以腹板不需加肋。
翼缘宽厚比26235261510150=≤==yiif b δ 所以符合要求。
7、主梁翼缘焊缝验算翼缘焊缝厚度f h 按受力最大的支承端截面积算，公式如下：[]wfx x f I S Q h τ4.1.max =式中 []w f τ—焊缝的容许应力，此处为角焊缝，取115N/mm 2；其余符号同前。
mm h f 6.11151025.54.11008.1109.123863=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 又因为角焊缝最小厚度 mm t h f 8.4105.15.11==≥ 综上 主梁上、下翼缘焊缝全长均取 mm h f 0.8=。
8、顶梁设计本闸门不采用变截面，顶梁截面设计同主梁，因顶梁所受荷载（24.77KN/m ）均远小于主梁所受荷载（60.4KN/m ），所以不需验算，只计算顶梁腹板在水柱作用下的强度。
按四边固结计算，a ＝500mm ，b ＝1075mm ，f δ＝10mm ，腹板上水压强度q ＝3.125×0.01=0.032N/mm2，b/a=2.15，α＝1.5，查表得y k ＝0.498则 []Mpa Mpa qa k f y my 1449.084.3910500032.0498.02222=<=⨯⨯==σδσ所以符合要求（九）水平次梁(底梁)计算1、荷载及内力计算水平次梁是支撑在纵梁上的连续梁，根据梁格布置，按相邻间距和元半法计算每根梁上的线荷载，结果见表。