平面形门叶钢闸门挡水面板形状为平面的一类钢闸门，直升式平面闸门。

　　平面钢闸门的组成和结构布置：平面钢闸门是由活动的门叶结构、埋固构件和启闭机机械三部分组成。门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。由门叶承重结构、行走支撑以及止水和吊具等组成。埋固构件包括（1）主滑道的轨道；（2）侧轮和反轮的轨道；（3）门楣，底坎；（4）门槽护角、护面和底滥。支承边梁是为于闸门两边支承在滑块或滚轮等行走支撑上的竖向梁。主要承受由主梁等水平梁传来的水压力产生的弯矩，以及纵向联结系和吊耳传来的门重和启闭力等竖向力产生的拉力或压力。

钢制闸门设计说明

1、一般说明

本涵闸孔口尺寸 3×3m ，计 1 孔。采用平面钢闸门，门高 3.3m，Q235 实腹式多主梁焊接结构，焊条 E4303，悬臂式主滚轮支承。主滚轮材料 ZG310-570，主轴材料 45 号钢，轴衬材料 ZQAl9-4 铸铝青铜，侧向采用 MC油尼龙侧滑块，止水采用 P型及条形橡皮止水。采用QL-100KN 手电两用螺杆式启闭机启闭，计 1台。

本工程闸门按远景行洪水位组合计算。

水位组合：

位置

项 目 上游 下游

孔径计算 2.67 2.54

稳定（设计） 2.20 7.42（近期）

稳定（校核） 2.20 9.37（远景）

消 能 2.67 1.67

启闭门水位差按近期水位组合计算。

2、面板计算

闸门所受总水压力 P=733.4KN。

面板计算厚度 δ=11.4mm,考虑面板腐蚀等因素，取δ=12mm。

3、主梁计算

主梁计算线载 q=118.5kN/m， L0=3.3m， L=3.1m， Mmax=160.8KN.m，

Qmax=183.7KN。

断面-10×372，-16×160，面板作用有效宽度B取 650mm。

Wmin=1302773mm3

Smax=1009111mm3

应力 σmax=123.5N/mm2<[σ]=160N/mm2

τmax=52.1N/mm2<[τ]=95N/mm2

挠度 fmax=2.54mm

fmax/L0=1/1299.2<[f/L]=1/750 钢闸门设计说明 2

4、主滚轮设计

计算轮压 P=183.4kN（下滚轮） ，主轮半径 R=265mm，轮缘宽度b=100mm，

轴套为 ZQAl9-4铸铝青铜。

主轮计算:

ZG310-570屈服点 σs =310N/mm2

轨道 Q235钢屈服点σs =235N/mm2，取 Q235 钢 σs 值。

σmax=0.418[1.1×P×E/(b×R)]0.5

=523.5N/mm2<3.0σs =705N/mm2，满足要求。

轮轴计算：材料45号钢，轮轴直径取d=150mm。

q=2017.4kN/m

Mmax=26.23kN.m，Qmax=201.8kN

σmax=79.21N/mm2<[σ]=145N/mm2

τmax=15.3N/mm2<[τ]=95N/mm2,均满足要求。

轴套计算：材料 ZQAl9-4铸铝铁青铜

σcg=Pl/dbl

=1.1×183400/(120×100)

=16.82N/mm2<[σcg]=145N/mm2

轴承板计算：选 14mm厚 Q235 钢板 2 块

σcj=N/dΣδ

=1.1×183400/(150×28)

=48.1N/mm2<[σcj]=80N/mm2，满足要求。

5、启闭力计算

为确保工程安全，及增强闸门调控能力，按近期水位计算启闭力。远景水位时闸门处于关闭挡水状态。

作用在闸门上总水压力 W=533.9kN

作用在止水上总水压力 Pzs=17.23kN

采用滑动轴承，滚轮 R=265mm，轮轴 r=60mm。

滑动摩擦系数 f1=0.25（钢对铸铝青铜）

滚动摩擦系数 fk=1mm。

Tzd=30.22kN 钢闸门设计说明 3

Tzs=12.06kN

启门力 FQ=91.44KN，

闭门力 Fw=17.44kN，

持住力 Ft=-1.58kN。

采用 QL-100KN螺杆启闭机启门，利用螺杆压力闭门。

6、吊座计算

吊轴 采用 Q235钢，[τ]=65N/mm2 采用单吊点。

启吊力： P=100KN

吊轴每边剪力： V=P/2=50KN

需要吊轴截面积：

A=V/[τ]=50×103/65=769mm2

故吊轴直径 d ≥(A/0.785)1/2= 31.3mm

取直径d=50mm

吊耳板强度验算

按局部紧接承压条件[σcj]=80N/mm2

t=P/d[σcj]

=100×103/50×80=25mm 取 t=28mm。

吊耳孔壁拉应力：σk=σcj(R2+r2)/(R2-r2)

式中 σcj=P/td

=100×103/28×50=71.4N/mm2 <[σj]=80N/mm2

σk=71.4(752+252)/(752-252)