（n为节间数）
G由附录11中估算公式计算

第六章 平面钢闸门
第六节
一、荷载
水平荷载： 梁格传来的水平水压力 （为简化计算，均由主梁传给边梁） 行走支承反力R1、R2 竖向荷载： 闸门自重G/2 行走支承和止水与埋固构件间的摩阻力 启吊力 T 门底过水下吸力Px等
边梁设计
处对应轴心拉力

第六章 平面钢闸门
弦杆为上下主梁的下翼缘，竖杆为横隔板的下翼缘，斜杆另 设，支承在边梁上
第六章 平面钢闸门
第二节
5、行走支承：
平面钢闸门的组成和结构布置
保证闸门移动
在边梁上设置滚轮（主轮、反轮、侧轮）或滑块 侧轮、反轮：防止闸门左右倾斜被卡住或前后碰撞
6、吊耳：
将闸门与吊索或吊杆相连的装置
7、止水（水封）：
门叶结构和孔口周围缝隙之间设置，防止闸门漏水

第六章 平面钢闸门
第七节
底板压应力
行走支承
最大弯应力
4、钢轨高度

第六章 平面钢闸门
第七节
胶木滑道夹槽强度验算
行走支承
槽壁的侧压力
N/mm
:胶木弹性模量2500～3000 N/mm2 :胶木宽度公盈量与夹槽宽度的比值（1.3～1.7）％ h：夹槽深度

第六章 平面钢闸门
第七节
1－1断面： 抗剪验算 抗弯强度验算 2—2断面

第六章 平面钢闸门
水压力作用时，在面板（四边固定）A点上游面受拉 参与梁整体弯曲时，梁上翼缘受压，板也受压 板上游面处于异号应力作用，易破坏。
，下游面受压；

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
ａ、面板A点上游面局部弯应力：
垂直于梁轴线方向 沿梁轴线方向 （拉）
ｂ、面板兼作梁翼缘整体弯应力 （压） 折算应力：
2、齐平连接
水平次梁和竖直次梁同时支承着面板，
面板上的水压力由水平次梁和竖直次梁共同分担，
面板上的水压力按梁格夹角的平分线划分各梁所承担的水压力

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
水平次梁：
承担的水压力作用面积为六边形，换算到水平次梁上的荷载分布图为梯形
p：六边形面积中心处的水压强度 水平次梁穿过横隔板的预留孔： 按连续梁计算
跨度L≤闸门高度H, 采用多主梁（主梁数目多于两根）
跨度L≥1.5H，采用双主梁

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
为什么跨度大，而主梁数目反而减少？
L增大，
比L增加更快， 为了满足强度 和刚度 要求
增大I、W（
）
增大梁高h效果最好

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
降低连接：
主梁、水平次梁与面板直接相连， 竖直次梁降低到水平次梁的下翼缘底，使水平次梁成为连续梁

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
（四）边梁的布置 单腹式：构造简单，抗扭刚度差，主要用于滑道支承的闸门 双腹式：抗扭刚度大，构造复杂，用钢量较大， 主要用于滚轮支承的闸门
梁格布置一般要求： 1、竖直次梁间距：1～2m 2、水平次梁间距：水压力变化上疏下密。40～120cm 3、面板厚度为8～25mm

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
（三）梁格连接形式
齐平（等高连接）：
水平次梁、竖直次梁、主梁上翼缘与面板齐平。梁格与面板形成刚强整体 水平次梁遇到竖直次梁，水平次梁需切断， 横隔板兼作竖直次梁时，可在横隔板上预留开孔，使水平次梁成为连续梁。
应满足底缘布置要求 下游倾角
：避免门底水流冲击主梁腹板引起闸门振动

第六章 平面钢闸门
第二节
（二）梁格布置 梁格支承面板，起着减小面板跨度， 减小面板厚度的作用
平面钢闸门的组成和结构布置
合理布置：使面板和梁格所用材料最省
梁格布置有简式（纯主梁式）、普通式、复式梁格

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
（二）埋固构件（埋设在门槽内）
行走支承轨道、止水座、保护门槽的加固角钢等 荷载传递途径：
第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
二、平面钢闸门的结构布置 确定所需构件、构件数目、构件位置 （一）主梁的布置 1、主梁的数目： 由闸门尺寸确定
第六章 平面钢闸门
第一节 概述
闸门是用来关闭、开启或局部开启水工建筑物中过水孔口的活动结构
——控制水位，调节流量作用。
闸门类型：
1、按工作性质：
工作闸门：调节孔口流量，在动水中启闭
事故闸门：上下游水道或设备发生事故时，能在动水中关闭， 一般在静水中开启
检修闸门：检修设备时用以挡水的闸门，在静水中启闭
多个小主梁的材料集中在少数梁上使用 例：
H≤L≤1.5H，经过计算比较后选用

第六章 平面钢闸门
第二节
2、主梁的位置 根据等荷载的原则布置（每个主梁承受相等水压力） 双主梁：
平面钢闸门的组成和结构布置
对称于总水压力合力作用线布置
两主梁间距尽可能大，但要满足构造要求

第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
施工闸门：用来封闭施工导流孔口的闸门，在动水中关
第六章 平面钢闸门
第一节
闸门类型：
概述
2、闸门孔口位置
露顶闸门：门顶露出水面 潜孔闸门：门顶潜没于水面以下
3、结构形式：门叶的形状
平面闸门：
弧形闸门：弧形的挡水门叶
人字形闸门
第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
一、平面钢闸门的组成
三大部分组成：
计算时，考虑面板兼作次梁翼缘，有效宽度B的取值 ：
B 取以下两式算得的较小值 1. 局部稳定要求
（面板兼作翼缘受压时不会丧失稳定）

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
2. 考虑面板宽度上应力分布不均，折算有效宽度 正弯矩段： 负弯矩段 ：
由
查表，
为梁弯矩零点间距离

第六章 平面钢闸门
第四节 主梁设计
（ 减小面板跨度，从而减小面板厚度）
第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
3、横向联结系： 位于闸门横向竖平面内（兼作竖直次梁） 作用：增加横向刚度
（并支承底梁、顶梁，水平次梁）
实腹隔板式（横隔板） 桁架式
第六章 平面钢闸门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
4、纵向联结系：位于闸门主梁下翼缘平面内 作用：增加纵向刚度、承受部分自重 （40％自重，另60％由面板承担）及竖向荷载 一般采用桁架式：

第六章 平面钢闸门
第五节
一、横向联结系 传递内力，保证闸门刚度 桁架式： 主梁截面高度和间距较大时采用，节约钢材 隔板式：支承在主梁上的双悬臂梁计算 截面高度＝主梁截面高度 面板兼作上翼缘，
横向、纵向联结系

第六章 平面钢闸门
第五节
二、纵向联结系 承受闸门部分自重以及其它竖向荷载
横向、纵向联结系
p ：次梁轴线处的水压强度
a上、a下：水平次梁轴线到上下相邻梁之间的距离

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
水平次梁计算简图：
竖直次梁为支承在主梁上的简支梁， 承受由水平次梁传来的集中荷载R， R为水平次梁的支座反力 竖直次梁计算简图：（如图c）

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
水工钢结构按容许应力法计算时， 角焊缝统一按角焊缝容许剪应力计算
且

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
二、次梁设计
（一）次梁的荷载计算简图 1、降低连接
面板水压力按面板跨度的中心线划分 传给水平次梁受到均布荷载 水平次梁支承在竖直次梁上， 为连续梁
2.
3. 顶、底梁区格按三边固定、一边简支计算

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
（二）面板参加主（次）梁整体弯曲时的强度验算 在水压力作用下，面板自身会局部弯曲，
同时参与梁共同工作，随梁整体弯曲，
处于双向应力状态，计算折算应力 1、当
，且长边方向沿主梁轴线方向，
只需验算A点上游面的折算应力
B点沿梁轴线方向
用附录九表 2 中
计算，
较大
B点远离轴线
有较大衰减

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
（三）面板与梁格连接计算 1. 面板受水压力自身弯曲时，焊缝约束梁格之间互相移近
垂直焊缝长度方向的单位长度上的侧拉力
2、面板兼作梁翼缘，梁弯曲时，焊缝阻止板与翼缘发生相对滑移
沿焊缝长度方向的单位长度上的水平剪力

第六章 平面钢闸门
第三节
一、面板设计
先初选面板厚度，验算面板强度
面板和次梁的设计
（一）面板厚度
视面板为四边固定板
计算时： 近似取面板区格中心处的水压强度
作为面板区格的均布荷载

第六章 平面钢闸门
第三节 面板和次梁的设计
四边固定的面板在均布荷载作用下，最大弯矩在面板支承边长边中点处
长边中点A为面板应力控制点：
（6-4）

第六章 平面钢闸门
2、 或长边方向垂直主梁轴线方向，
还需验算B点下游面的折算应力
B点下游面虽是同号应力状态，但 较大，可能比A点上游面更早进入塑性状态