闸门类型：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.平面钢闸门的组成和结构布置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：门叶结构（上下移动，承重结构）埋固构件启闭机械.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置（一）门叶结构竖放着的板梁结构..平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置组成：1、面板：直接承受水压，并传给梁格2、梁格：次梁（顶梁、底梁、水平次梁、竖直次梁），主梁，边梁——形成骨架，承受由面板传来的水压（减小面板跨度，从而减小面板厚度）.平面钢闸门的组成和结构布置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.平面钢闸门的组成和结构布置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：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.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置5、行走支承：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.平面钢闸门的组成和结构布置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：.平面钢闸门的组成和结构布置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跨度L≤闸门高度H,采用多主梁（主梁数目多于两根）跨度，采用双主梁.平面钢闸门的组成和结构布置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？82qLMEIqLlw38453MlwL增大，比L增加更快，为了满足强度WMmax和刚度lwlw要求增大I、W（2361,121bhWbhI）增大梁高h效果最好.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置多个小主梁的材料集中在少数梁上使用例：2614bhW226182612bhhbW，经过计算比较后选用.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置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：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.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置多主梁：有几个主梁将水压分布图分成面积相等的几等份，每块等分面积的形心线处为主梁位置主梁至水面的距离由公式（6-1）和（6-2）求得.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置3、构造要求（双主梁）（1）主梁间距b尽量大一些使闸门上悬臂不会过长，增加闸门空间刚度（2）ｃ≤保证门顶悬臂部分有足够刚度（3）ａ下主梁到门底的距离，应满足底缘布置要求下游倾角030：避免门底水流冲击主梁腹板引起闸门振动.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置（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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.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置梁格布置一般要求：1、竖直次梁间距：1～2m2、水平次梁间距：水压力变化上疏下密。40～120cm3、面板厚度为8～25mm.平面钢闸门的组成和结构布置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。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.平面钢闸门的组成和结构布置平面钢闸门的组成和结构布置.平面钢闸门的组成和结构布置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.第三节面板和次梁的设计第三节面板和次梁的设计一、面板设计先初选面板厚度，验算面板强度（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hgp.第三节面板和次梁的设计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：      9 . 0 2 2 max    t pa k      9 . 0 kp a t  k ：弯应力系数（与支承情况有关，查表得到） ：弹塑性调整系数 3  a b 65 . 1   ； 3  a b 55 . 1   时， 时， ：考虑面板参与主梁共同工作，保留一定的强度储备系数 a 、b ：区格短边、长边长，从面板与梁连接焊缝算起（梁的净距离） .   第三节面板和次梁的设计 第三节面板和次梁的设计  注： 1. 各区格面板厚度大致相等  （若相差过大，调整区格竖向间距重选） 2. mm t 6  3. 顶、底梁区格按三边固定、一边简支计算 .   第三节面板和次梁的设计 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 5 . 1  a b  ，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 .  水压力作用时，在面板（四边固定）A 点上游面受拉 my  ，下游面受压； 参与梁整体弯曲时，梁上翼缘受压，板也受压 x 0  板上游面处于异号应力作用，易破坏。 .   第三节面板和次梁的设计 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 t pa k y my    沿梁轴线方向 my mx    ｂ、面板兼作梁翼缘整体弯应力 I h M x   0  （拉） （压） 折算应力：                       x mx my x mx my zh 0 2 0 2 （6-4 ） .   2 、 5 . 1  a b  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 xB mx 0    .   第三节面板和次梁的设计 第三节面板和次梁的设计   5 . 1  a b ，由附录九表2 ，知 5 . 1  a b 时，系数 x k 与 y k 比较接近， mx  相对较大 （1 ） 2 2 t pa k x mx    （2 ）长边方向垂直主梁轴线方向时： B 点沿梁轴线方向 mx  用附录九表 2 中 y k 计算， mx  较大 2 2 t pa k y mx    B 点远离轴线  有较大衰减   W M xB 5 . 0 5 . 1 1 0       xB mx my 0       .   第三节面板和次梁的设计 第三节面板和次梁的设计   （三）面板与梁格连接计算 •  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 max 07 . 0  t P  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 I VS T 2  .   第三节面板和次梁的设计 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   w f f T P h  7 . 0 2 2   且 mm h f 6  .   第三节面板和次梁的设计 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 cm N a a p q 下 上 2   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 水平次梁支承在竖直次梁上， 为连续梁 .   第三节面板和次梁的设计 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 ） .   第三节面板和次梁的设计 第三节面板和次梁的设计   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 .   第三节面板和次梁的设计 第三节面板和次梁的设计  