钢闸门设计

水工钢闸门课程设计布置

7. 启闭设备：电动固定式启闭机启闭设备： 8. 闸门所用材料：闸门所用材料：门叶承重钢结构：门叶承重钢结构：Q235.B钢钢焊条：E43型型行走支承：采用滚轮，材料为铸钢行走支承：采用滚轮，材料为铸钢ZG45 止水橡皮：顶止水、侧止水—P形橡皮；底止水条形橡皮。形橡皮；条形橡皮。止水橡皮：顶止水、侧止水形橡皮底止水—条形橡皮 9. 制造条件：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。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。 10. 采用的设计规范：《水利水电工程钢闸门设计规范采用的设计规范：水利水电工程钢闸门设计规范SL74—95》》
ΔH
闸底高程
a
b
C
•
潜孔式：潜孔式：
H=胸墙底高程闸底高程 +∆H 胸墙底高程-闸底高程胸墙底高程
（安装顶止水构造要求，取∆H=0.25~0.3m）安装顶止水构造要求，）
ΔH 0.1m
胸墙高程
闸底高程
a
b
C
⑵、闸门总宽
B=L0+2d+La+b
L0---孔口尺寸孔口尺寸 d---行走支承到闸墙边缘的距离（本次设计取行走支承到闸墙边缘的距离（本次设计取0.2~0.3m）） La---边梁两腹板中到中距离（本次设计取本次设计取0.4~0.5m）） b---边梁一块下翼缘的宽度
(三) 技术设计图三 • 根据结构布置和结构计算成果，绘制闸门结构详图。根据结构布置和结构计算成果，绘制闸门结构详图。 • 要求作闸门门叶结构的三视图：立面图、水平剖示图、要求作闸门门叶结构的三视图：立面图、水平剖示图、垂直剖示图。直剖示图。 • 应做到图面布局合理，投影关系正确，表达清晰，应做到图面布局合理，投影关系正确，表达清晰，线条分明，字体工整，符合工程制图标准。字体工整，符合工程制图标准。 • 图纸规格：图纸图纸（ × 左右图框）图纸规格：1#图纸（75×50cm2左右图框） (四) 主要参考书目：四主要参考书目： • 钢结构》教材（第三版）。曹平周、）。曹平周《钢结构》教材（第三版）。曹平周、朱召泉编 • 水工钢闸门设计》安徽省水利局勘测设计院，《水工钢闸门设计》安徽省水利局勘测设计院，水利出版社1980年年 • 水电站机电设计手册》金属结构（），水利水电出版《水电站机电设计手册》金属结构（一），水利水电出版社1987年年

水利水电钢闸门设计一、设计资料：1 潜孔式平面闸门设计：①潜孔式平面闸门②孔口尺寸（宽×高）： 4.0m ×7.0m ③上游水位： 47m ④下游水位： 0m 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：滚动支承或胶木滑道止水橡皮：侧止水和顶止水用P 型橡皮，底止水用条形象皮 ⑧制造条件：金属结构制造厂制造，手工电弧焊，满足Ⅲ级焊缝质量检验标准⑨规范：《水利水电工程钢闸门设计规范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）：4.0m ×7.0m③水头：4m二、闸门结构的型式及布置1 闸门尺寸的确定：闸门净高：7.0m 闸门高度：7.4m闸门的荷载跨度为两侧止水之间的间距：L=4m 闸门的计算跨度：L= L 0+2d = 4+2×0.2 = 4.4m2 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。

主梁根数采用5根。

6.154754475222222=-⨯=-=aHna β由公式 y k =β+n H 32()()[]5.15.11-+-+ββK K 得：每根主梁距水面的距离：m y 74.471=y 20.492= m y 62.503=m y 00.524= m y 34.535=图一闸门主要尺寸图（单位：m）4 梁格的布置和形式：根据面板的计算结果，采用复式。

详细布置见图二。

图二梁格布置尺寸图（单位：m）5 连接系的布置和形式：（1）横向连接系，根据主梁的跨度，布置4道横隔板，其间距为0.88m，横隔板兼做竖直次梁。

（2）纵向连接系，由于面板尺寸较小，水平次梁较多，可以不必设置纵向连接系。

6 边梁和行走支承边梁采用单腹式，行走支承采用胶木滑道。

三、面板设计1 估算面板厚度：计算面板厚度的公式：[]σa kp at 9.0=当kp a kp at a ab068.01605.19.0,5.13=⨯⨯==≤则时，；当kp a kp at a ab07.01604.19.0,4.13=⨯⨯==>则时，计算结果详见表一：表一面板厚度的估算根据上表计算，选用面板厚度t=15mm 2 面板与梁格的连接计算面板局部挠曲时产生的垂直与焊缝长度方向的横向拉应力P 按式：P max 07.0σt =计算，面板厚度t=15mm,近似取板中最大弯应力[]2max 160mmN ==σσ，则2max1681601507.007.0mmN t P =⨯⨯==σ面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力：mm N I VS T 87058795400002473151040138700020=⨯⨯⨯⨯==面板与主梁焊缝厚度： [])7.0/(22wt f TP h σ+=mm 11)1157.0(87016822=⨯+=面板与梁格连接取焊缝厚度mm h f 11=四、水平次梁、顶梁和底梁的设计1 荷载与内力计算水平次梁和顶梁、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水压力可按式：2下上a a pq +=计算，计算结果见表二。

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。

露顶式施工钢闸门平面设计

《水工钢结构》暨露顶式平面钢闸门课程设计一、设计资料闸门的形式：暨露顶式平面钢闸门；孔口净宽：8.00m设计水头：5.00m刚才结构：Q235镇静钢焊条：E43止水橡皮:：侧止水选用P60A型橡皮，底止水选用I110—16型。

行走支撑：采用胶木滑道，压合胶木为MCS—2；混凝土强度等级：C20二、设计内容及步骤1、闸门尺寸的确定，如下图所示：闸门的高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m，所以，闸门的高度H=5.0+0.2=5.2m闸门的和和在跨度为两侧止水间的跨度：L0=8.0m闸门的计算跨度：L=L0+2×0.3=8.6m2、主梁形式的确定：主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本设计采用焊接组合截面形式，闸门的长度（L1=8m多）。

3、主梁的布置因为L=8.6m，且L/H=1.65>1.5，所以采用双主梁根据公式计算每一根主梁距水面的距离，K及第K跟主梁，得：y1=2.26m y2=4.4m如右图所示4、梁格的布置和连接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预留孔并被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格所需要的厚度大致相等，初步估测水平次梁为3根，竖直次梁为3根,且竖直次梁的间距b=8.6/4=2.15m。

梁格的布置具体尺寸如下页所示。

5、连接系的布置和形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度设置横隔板3道，其间距为2.15m。

横隔板兼做竖直次梁使用。

（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。

6、边梁与行走支撑边梁采用单腹式，行走支撑发采用滑动式。

每个边梁上不知梁格行走支撑，共有P4个行走支撑。

三、面板的设计假设梁格的布置如上图所示，面板的厚度按下式计算：式中0.9——面板参加主梁工作需要保留一定的强度储备系数；α——弹塑性调整系数，当b/α<=3时，α=1.5，当b/α>3时，α=1.4;[σ]——刚才的抗弯容许应力，以N/mm2计。

潜孔式平面钢闸门设计1

潜孔式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：潜孔式平面钢闸门；孔口尺寸（宽×高）：14.0 m ×10.0 m 设计水头：26 m结构材料：Q235-A.F ；焊条：E43；滚轮支承：混凝土强度等级：二、闸门结构的形式及布置 1、闸门尺寸的确定闸门孔口尺寸：孔口净跨：14.5m ，孔口净高：10.0m ，闸门高度：10.4m ，闸门宽度15m ，荷载跨度：14m ，计算跨度：14.6m 2、主梁的数目及形式主梁是闸门的主要受力构件，其数目取决于闸门的尺寸，因为闸门跨度L=14m ，闸门高度h=10.4m ，L <1.5h ，所以闸门采用5跟主梁，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。

3、主梁的布置根据等荷载的原则设计主梁，水面至门底的距离为H=36m ，主梁的个数为5，各主梁采用相同的界面尺寸。

1.5 1.51)(11)]26.7y ββ=+-+-=1.5 1.52)(21)]29.0y ββ=+-+-=1.5 1.53)(31)]31.2y ββ=+-+-=1.5 1.54)(41)]33.2y ββ=+-+-=1.5 1.55)(51)]35.1y ββ=+-+-=其中 222na H a β=-（n 为主梁的个数）由此可知，主梁与顶梁，主梁之间，主梁与底梁的间距分别为1x =1.1，2x =2.3，3x =2.2，4x =2.0，5x =1.9，6x =0.94、梁格的布置形式梁格采用复式布置与等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，布置如下图所示。

三、面板设计根据SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》关于面板的设计，先估算面板厚度，在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。

1、估算面板厚度假定梁格布置如上图所示。

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。

水工钢结构平面钢闸门设计计算书

水工钢结构平面钢闸门设计计算书一、设计资料及有关规定：1.闸门形式：潜孔式平面钢闸门。

2. 孔的性质：深孔形式。

3. 材料：钢材：Q235焊条：E43；手工电焊；普通方法检查。

止水：侧止水用P型橡皮，底止水用条型橡皮。

行走支承：采用胶木滑道，压合胶布用MCS—2。

砼强度等级：C20。

启闭机械：卷扬式启闭机。

4.规范：水利水电工程刚闸门设计规范（SL74-95），中国水利水电出版社1998.8二、闸门结构的形式及布置（一）闸门尺寸的确定（图1示）1.闸门孔口尺寸：孔口净跨(L)：3.50m。

孔口净高：3.50m。

闸门高度(H)：3.66m。

闸门宽度：4.20m。

荷载跨度(H1)：3.66m。

2.计算水头：50.00m。

（二）主梁的布置1.主梁的数目及形式主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。

因为闸门跨度L=3.50m,闸门高度h=3.66m,L<h。

所以闸门采用4根主梁。

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.主梁的布置本闸门为高水头的深孔闸门，孔口尺寸较小，门顶与门底的水压强度差值相对较小。

所以，主梁的位置按等间距来布置。

设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计，各主梁采用相同的截面尺寸。

3.梁格的布置及形式梁格采用复式布置与等高连接，水平次梁穿过横隔板所支承。

水平梁为连续梁，间距应上疏下密，使面板个区格需要的厚度大致相等，布置图2示三、面板设计根据《钢闸门设计规范SDJ—78（试行）》关于面板的设计，先估算面板厚度，在主梁截面选择以后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。

1.估算面板厚度假定梁格布置尺寸如图2所示。

面板厚度按下式计算kpt=aa[]9.0当b/a ≤3时，a=1.65,则t=a16065.19.0⨯⨯kp=0.065kp a当b/a >3时，a=1.55,则t=a 16055.19.0⨯⨯kp=0.067现列表1计算如下：2.面板与梁格的连接计算已知面板厚度t=14mm ,并且近似地取板中最大弯应力σmax=[σ]=160N/mm 2,则p=0.07х14х160=156.8.2N/mm ,面板与主梁连接焊缝方向单位长度内地应力：T ＝02I VS =,/39837767700002272141000107903mm N =⨯⨯⨯⨯⨯ 面板与主梁连接的焊缝厚度：mm T P h w t f 51137.0/398][7.0/22=⨯=⨯+=τ，面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度mm h f 6=。

钢闸门

目录1设计资料2闸门结构的形式及布置3面板设计4水平次梁、顶梁和底梁的设计5主梁设计6 横隔板设计7 纵向连接系8 边梁设计9 行走支撑设计10滚轮滑道设计11 闸门启闭力和吊耳计算露顶式平面钢闸门设计一、设计资料结构材料：Q235钢；焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P形橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2;混凝土强度等级为C20.闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；孔口净宽：9.00m;设计水头：5.5m；二,闸门结构的形式及布置1.闸门主要尺寸图（单位：m）1）闸门的高度：考虑风浪产生的水位超高为0.2m，故闸门高度=5.5+0.2=5.7（m）；2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1=9m；3）闸门的计算跨度：L=L1+2d=9+2×0.2=9.4m。

2主梁的形式。

主梁的形式根据水头合跨度大小而定，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。

3.主梁的布置据闸门的高跨比，决定采用双主梁。

为使两个主梁在设计水位时所承受的水压相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线y=H/3=1.83m,并要求下悬臂a≥0.12H和a≥0.4m,上悬臂c≤0.45H,今取，a=0.63m≈0.12H=0.66m主梁间距：2b=2(y-a)=2*(1.83-0.63)=2.4m.则c=H-2b-a=5.5-2.46-0.63=2.47m=0.45H并小于2.475m.满足要求。

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预留孔并被横隔板所支承。

水平次梁为连续梁，其间距上疏下密，使面板各区隔需要的厚度大致相等，梁格布置的具体情况见详图。

5.连接系的布置和形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为2.35m ，横隔板兼做竖直次梁。

（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖直平面内，采用斜杆式桁架。

6.边梁与行走支承边梁采用单复式，行走支承采用胶木滑道。