平面形門葉鋼閘門擋水面板形狀為平面的一類鋼閘門，直升式平面閘門。

　　平面鋼閘門的組成和結構布置：平面鋼閘門是由活動的門葉結構、埋固構件和啟閉機機械三部分組成。門葉結構是用來封閉和開啟孔口的活動擋水結構。由門葉承重結構、行走支撐以及止水和吊具等組成。埋固構件包括（1）主滑道的軌道；（2）側輪和反輪的軌道；（3）門楣，底坎；（4）門槽護角、護面和底濫。支承邊梁是為于閘門兩邊支承在滑塊或滾輪等行走支撐上的豎向梁。主要承受由主梁等水平梁傳來的水壓力產生的彎矩，以及縱向聯結系和吊耳傳來的門重和啟閉力等豎向力產生的拉力或壓力。

鋼制閘門設計說明

1、一般說明

本涵閘孔口尺寸 3×3m ，計 1 孔。采用平面鋼閘門，門高 3.3m，Q235 實腹式多主梁焊接結構，焊條 E4303，懸臂式主滾輪支承。主滾輪材料 ZG310-570，主軸材料 45 號鋼，軸襯材料 ZQAl9-4 鑄鋁青銅，側向采用 MC油尼龍側滑塊，止水采用 P型及條形橡皮止水。采用QL-100KN 手電兩用螺桿式啟閉機啟閉，計 1臺。

本工程閘門按遠景行洪水位組合計算。

水位組合：

位置

項 目 上游 下游

孔徑計算 2.67 2.54

穩定（設計） 2.20 7.42（近期）

穩定（校核） 2.20 9.37（遠景）

消 能 2.67 1.67

啟閉門水位差按近期水位組合計算。

2、面板計算

閘門所受總水壓力 P=733.4KN。

面板計算厚度 δ=11.4mm,考慮面板腐蝕等因素，取δ=12mm。

3、主梁計算

主梁計算線載 q=118.5kN/m， L0=3.3m， L=3.1m， Mmax=160.8KN.m，

Qmax=183.7KN。

斷面-10×372，-16×160，面板作用有效寬度B取 650mm。

Wmin=1302773mm3

Smax=1009111mm3

應力 σmax=123.5N/mm2<[σ]=160N/mm2

τmax=52.1N/mm2<[τ]=95N/mm2

撓度 fmax=2.54mm

fmax/L0=1/1299.2<[f/L]=1/750 鋼閘門設計說明 2

4、主滾輪設計

計算輪壓 P=183.4kN（下滾輪） ，主輪半徑 R=265mm，輪緣寬度b=100mm，

軸套為 ZQAl9-4鑄鋁青銅。

主輪計算:

ZG310-570屈服點 σs =310N/mm2

軌道 Q235鋼屈服點σs =235N/mm2，取 Q235 鋼 σs 值。

σmax=0.418[1.1×P×E/(b×R)]0.5

=523.5N/mm2<3.0σs =705N/mm2，滿足要求。

輪軸計算：材料45號鋼，輪軸直徑取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,均滿足要求。

軸套計算：材料 ZQAl9-4鑄鋁鐵青銅

σcg=Pl/dbl

=1.1×183400/(120×100)

=16.82N/mm2<[σcg]=145N/mm2

軸承板計算：選 14mm厚 Q235 鋼板 2 塊

σcj=N/dΣδ

=1.1×183400/(150×28)

=48.1N/mm2<[σcj]=80N/mm2，滿足要求。

5、啟閉力計算

為確保工程安全，及增強閘門調控能力，按近期水位計算啟閉力。遠景水位時閘門處于關閉擋水狀態。

作用在閘門上總水壓力 W=533.9kN

作用在止水上總水壓力 Pzs=17.23kN

采用滑動軸承，滾輪 R=265mm，輪軸 r=60mm。

滑動摩擦系數 f1=0.25（鋼對鑄鋁青銅）

滾動摩擦系數 fk=1mm。

Tzd=30.22kN 鋼閘門設計說明 3

Tzs=12.06kN

啟門力 FQ=91.44KN，

閉門力 Fw=17.44kN，

持住力 Ft=-1.58kN。

采用 QL-100KN螺桿啟閉機啟門，利用螺桿壓力閉門。

6、吊座計算

吊軸 采用 Q235鋼，[τ]=65N/mm2 采用單吊點。

啟吊力： P=100KN

吊軸每邊剪力： V=P/2=50KN

需要吊軸截面積：

A=V/[τ]=50×103/65=769mm2

故吊軸直徑 d ≥(A/0.785)1/2= 31.3mm

取直徑d=50mm

吊耳板強度驗算

按局部緊接承壓條件[σcj]=80N/mm2

t=P/d[σcj]

=100×103/50×80=25mm 取 t=28mm。

吊耳孔壁拉應力：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)