民营科技2013年第4期科技论坛浅析平面钢闸门的组成和结构布置陈华群( 安徽水利开发股份有限公司，安徽蚌埠233010)摘要：平面钢闸门是水工钢结构中最典型的结构形式，应用非常广泛。平面钢闸门的结构设计方法，包括面板、主梁、次梁、纵横联结系及边梁的结构计算简图、构件截面选择、强度验算方法等，零部件的构造和设计、选择方法及原则。现着重钢闸门的结构组成与布置。关键词：平面钢闸门；组成；结构1平面钢闸门的组成平面钢闸门由活动的门叶结构、埋固构件和启闭柳械三部袋目成。1．1门叶结构的组成。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、...

　　民营科技2013年第4期科技论坛浅析平面钢闸门的组成和结构布置陈华群( 安徽水利开发股份有限公司，安徽蚌埠233010)摘要：平面钢闸门是水工钢结构中最典型的结构形式，应用非常广泛。平面钢闸门的结构设计方法，包括面板、主梁、次梁、纵横联结系及边梁的结构计算简图、构件截面选择、强度验算方法等，零部件的构造和设计、选择方法及原则。现着重钢闸门的结构组成与布置。关键词：平面钢闸门；组成；结构1平面钢闸门的组成平面钢闸门由活动的门叶结构、埋固构件和启闭柳械三部袋目成。1．1门叶结构的组成。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、行走支承以及止水和吊具等组成，如图1和图2所示。平面钢闸门的承重结构。平面钢闸门的承重结构一般由钢面板、梁格，以及纵、横向联结系组成。1)面板。用来挡水，直接承受水压并传给梁格。面板通常设在闸门的上游面，这样可以避免梁格和行走支承浸没于水中而积聚污物，也可以减小因门底过水而产生的振动。2)梁格。由互相正交的梁系(水平次粱、竖立次梁、主梁和边梁等)组成，用来支承面板并将面板传来的全部水压力传给支承边梁，然后通过设置在边梁上的行走支承将闸门上的水压力传给闸墩。3)纵向联结系。布置在闸门下游面主梁( 或主桁架) 的下翼缘( 或下弦杆) 之间的纵向竖直平面内，承受闸门部分自重和其他竖向荷载，并可增强闸门纵向竖平面的刚度，当闸门受双向水头时还能保证主梁的整体稳定性( 当闸门承受反向水头时，主梁下翼缘受压) 。4) 横向联结系。布置在垂直于闸门跨度方向的竖直平面内，以保证闸门横截面的刚度，使门顶和门底不致产生过大的变形。其主要承受由顶梁、底梁和水平次梁传来的水压力并传给主梁。其形式主要有实腹隔板式和桁架式。1．1．2行走支承。平面钢闸门的行走支承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、侧向支承( 侧轮) 及反向支承( 反轮) 装置三部分。I．13止水。止水是为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。1．14吊具。吊具是用来连接闸门启闭机的牵引构件。1．2埋固构件。平面闸门的固定埋设部件一般包括：1) 主轮或主滑道的轨道，简称主轨；2)侧轮和反轮的轨道，简称侧轨和反轨；3)止水埋件，顶止水埋件简称门楣，底止水埋件简称底坎；4)门槽护角、护面和底槛，用以保护混凝土不受漂浮物的撞击、泥沙磨损和气蚀剥落。闸门上水压力的传递路径为：图1平面钢闸门门叶结构立体示意图一 雌囔藕醴j1．1．1水平次梁水平水压力+面板(齐平连接时卜悭立次梁一主梁边梁一主轮(或主滑块卜嘞通混凝土闸墩。1．3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。2平面钢闸门的结构布置布置内容：确定闸门上需要设置的构件及其数目和位置。应统筹考虑、全面安排并进行必要的方案比较后最终确定。2．1主梁的布置。2．1．1主梁的数日。主梁是闸门的主要承重部件。主梁的数目主要取决于闸门的尺寸和水头的大小。平面闸门按主梁的数目可分为双主梁式和多主梁式。建议当闸门的跨高比堋1．2时，采用双主梁；而当闸门的跨高比I朋1．O 时，采用多主梁。在大跨度的露顶式闸门中常采用双主梁。2．1．2主梁的位置。主梁的位置确定应考虑下列因素：1) 主梁宜按等荷载要求布置，可使每根主梁所需的截面尺寸相同，便于制造；2)主梁间距应适应制造、运输和安装的条件；3) 主梁间距应满足行走支承布置的要求；4)底主梁到底止水的距离应符合底缘布置的要求。对于实腹式主梁的工作闸门和事故闸门，一般应使底主梁的下翼缘到底止水边缘连线以免启门时水流冲击底主梁和在底主梁下方产生负压而导致闸门振动。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600。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O ．45H 。2．2梁格的布置形式。梁格的布置应考虑钢面板厚度的经济合理陛和梁格制造省工等要求，尽量使面板各区格的计算厚度接近相等，并使面板和梁格的总用钢量最少。闸门的梁格布置可分为以下三种形式：1)简式梁格。在主梁之间不设次梁，面板直接支承在主梁上，面板上的水压力直接通过主梁传给两侧的边梁。2) 普通式梁格。由水平主梁、竖立次梁和边梁组成。3)复式梁格。由水平主梁、竖立次梁、水平次梁和边梁组成。普通式梁格和复式梁格的面板均为四边支承板。2．3梁格连接形式。梁格的连接形式有以下三种：1)齐平连接，即水平次梁、竖立次梁和主梁的前翼缘表面齐平，都直接与面板相连，又称为等高连接。2)降低连接，即主梁和水平次梁直接与面板相连，竖立次梁则离开面板降低到水平次梁下游，这样水平次梁可以在面板与竖立次梁间穿过而成为连续梁。3) 层叠连接，即水平次梁和竖立次梁直接与面板相连，主梁放在竖立次梁后面。由于该连接形式使得闸门的整体刚度和抗振性能有所削弱，且增大了闸门的总厚度，故在平面闸门中现已很少采用。24边梁的布置。边梁的截面形式有单腹式和双腹式两种。单腹式边梁构造简单，便于与主梁相连接，但抗扭刚度差，这对于闸门因弯曲变形、温度胀缩及其他力作用而在边梁中产生扭转的情况是不利的。单腹式边梁主要用于滑道式支承的闸门。双腹式边梁的抗扭刚度大，也便于设置滚轮和吊轴，但构造复杂且用钢量较多，截面内部的焊接也较困难。双腹式边梁广泛用于定轮闸门中。万方数据

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