潜孔弧形钢闸门启闭力计算书.xlsx

本本表表格格仅仅供供参参考考交交流流之之用用 欢欢迎迎各各位位使使用用前前仔仔细细研研究究 发发现现 错错误误改改正正后后通通知知作作者者 水水利利交交流流群群5285526352855263 弧弧形形潜潜孔孔闸闸门门启启闭闭力力计计算算书书 基基本本参参数数计计算算 一一 编编制制依依据据 1 规范 水利水电工程钢闸门设计规范 SL 74 95 水利水电工程钢闸门设计规范 DL T 5039 95 2 参考资料 闸门与启闭设备 刘细龙 陈福荣 二二 编编制制说说明明 平面闸门的启闭力计算中 一般先计算出闭门力 确定是否需加重 对于动水开启的闸门应计算启门力 对 于动水关闭静水开启的闸门还应计算持住力 对于自重小的闸门 在闭门力的计算中 应充分考虑止水橡皮预压力的摩阻力 计算小型闸门的启闭力时 安全系数应适当加大 本表格适用于采用后止水 滑动支承并且止水形式采用P型止水的潜孔钢闸门启闭力计算 本表格考虑了闸前淤沙情况 但未考虑泥沙作用在止水上的力 计算工况为动水中启闭且闸后无水 三三 基基本本参参数数输输入入 闸前设计水深 Hs s 33 67m 闸门高度 h 1 20m 闸门顶部以上水深 Hs s 32 47m 闸门下游水深 Hx x 0 00m 闸孔宽度 B 1 50m 水的重度 10 0kN m 弧门面板曲率半径 R 2 10m 弧门角度参数一 39 75 弧门角度参数二 1 1 13 18 弧门角度参数三 2 2 52 93 弧门下游水深角度参数一 0 00 弧门下游水深角度参数一 1 1 52 93 闸门自重 G 22 00kN 转动铰摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂 r0 0 0 11m 止水摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂 r1 1 2 20m 闸门自重对弧形闸门转动中心的力臂 r2 2 1 80m 上托力力对弧形闸门转动中心的力臂 r3 3 2 20m 下吸力力对弧形闸门转动中心的力臂 r4 4 2 10m 四四 总总水水压压力力及及淤淤沙沙压压力力计计算算 1 1 计计算算闸闸门门启启闭闭力力前前 首首先先计计算算闸闸门门所所受受的的总总水水压压力力 公式 P Ps s Px x 2 Vs s Vx x 2 0 5 kN Ps s 1 2 Hs s Hs s hB kN Px x 1 2 Hx xB kN Vs s 1 2 R 2 180 2sin 1 1cos 2 2 1 2 sin2 1 1 sin2 2 2 2Hs s R cos 1 1 cos 2 2 B kN Vx x 1 2 R 2 180 2sin 1 1cos 2 2 1 2 sin2 1 1 sin2 2 2 B kN 上 下游水平分力计算表 Hs sHs s Hx xhBPs sPx x 33 67m32 47m0 00m1 20m1 50m595 3kN0 0kN 上 下游垂直分力计算表 R 1 1 2 2 1 1Vs sVx x 10 0kN m 2 10m39 75 13 18 52 93 0 00 52 93 388 2kN0 0kN 总水压力计算表 Ps sPx xVs sVx xP 595 3kN0 0kN388 2kN0 0kN710 6kN 2 2 当当闸闸门门门门前前有有泥泥沙沙淤淤积积 计计算算启启门门力力时时 总总水水压压力力应应进进行行修修正正 计计入入泥泥沙沙压压力力 公式 Pn n 1 2 n nh n ntg 45 2 Bn n n n 0 0 1 1 泥沙颗粒密度 0 0 26 5kN m 泥沙空隙率 0 67 泥沙淤积高度 hn n 1 50m 门上泥沙淤积宽度 Bn n 1 50m 淤沙的内摩擦角 20 0 泥沙压力计算表 0 0 n nhn n Bn nPn n 26 5kN m 0 678 4kN m 1 50m20 0 1 50m7 0kN 修正后的总水压力 P 717 6kN 五五 上上托托力力的的计计算算 闸门底止水至上游面板的距离 D1 1 0 10m 计算闭门力 持住力前 首先计算闸门上托力 公式 Pt t t tHs sD1 1Bzszs kN 计算闸门上托力只验算闭门力工况 当验算闭门力时 按闸门接近完全关闭时的条件考虑 取 t t 1 0 上托力系数 t t 1 0 验算闭门力工况下上托力计算表 t tHs sD1 1BzszsPt t 10 0kN m 1 033 67m0 10m1 50m50 5kN 六六 摩摩阻阻力力的的计计算算 计算闸门启闭力前 先计算闸门摩阻力 闸门摩阻力分转动铰摩阻力和止水摩阻力 1 1 转转动动铰铰摩摩阻阻力力计计算算 公式 Tzdzd P R f1 1r f 滑动摩擦系数f2 2 可参照 水利水电工程钢闸门设计规范 SL 74 95 附录M选用 弧门不进行持助力计算 只计算启闭力 转动铰摩阻力滑动摩擦系数取大值 计算启门力时应考虑淤沙 压力 1 1 计计算算启启门门力力工工况况转转动动铰铰摩摩阻阻力力计计算算 滑动摩擦系数 f1 1 0 3 滚动摩擦力臂 f 1mm 铰链半径 R 340mm 支铰轴半径 r 70mm 滑动支承摩阻力计算表 PRrf1 1fTzdzd 717 6kN340mm70mm0 31mm46 4kN 2 2 计计算算闭闭门门力力工工况况转转动动铰铰摩摩阻阻力力计计算算 滑动支承摩阻力计算表 PRrf1 1fTzdzd 710 6kN340mm70mm0 31mm46 0kN 2 2 止止水水摩摩阻阻力力计计算算 公式 Tzszs f3 3Pzszs 止水摩阻力包括侧止水与顶止水的摩擦力 则作用在止水上的压力Pzszs包括作用在侧止水与顶止水上的压力 作用在止水上的压力又包括水压力和因预压止水橡皮而产生的压力 1 1 水水作作用用在在止止水水上上的的压压力力计计算算 水压力作用在止水上的宽度 B1 1 40mm 顶止水长度 L顶顶 1 60m 侧止水长度 L侧侧 1 60m 公式 Tzszs Pzs1zs1侧侧 Pzs1zs1顶顶 2Hs s L侧侧 L侧侧B1 1 Hs s h B1 1L顶顶 水作用在止水上的压力计算表 Hs shB1 1L顶顶L侧侧Pzs1zs1 10 0kN m 33 67m1 20m40mm1 60m1 60m62 9kN 2 2 因因橡橡皮皮压压缩缩作作用用在在止止水水上上的的压压力力计计算算 闸门顶侧止水一般要求预压缩2 4mm 计算摩阻力时 尚应将压缩橡皮而引起的摩阻力计入 有时对闸门启 闭力影响较大 尤其是对小闸门 止水橡皮头部有一个 16 20mm的圆孔 由于其受压条件特殊性 计算压缩力 不能按虎克定律计算 可参考 闸门与启闭设备 刘细龙 陈福荣 第83页表2 16实验数据 单位压缩力 E 3 15N mm 单位压缩力可根据 闸门与启闭设备 刘细龙 陈福荣 第83页表2 16取用 因橡皮压缩作用在止水上的压力计算表 EL顶顶L侧侧Pzs2zs2 3 15N mm1 60m1 60m15 1kN 3 3 止止水水摩摩阻阻力力计计算算 滑动摩擦系数f3 3 可参照 水利水电工程钢闸门设计规范 SL 74 95 附录M选用 弧门不进行持助力计 算 只计算启闭力 滑动摩擦系数取大值 计算启门力尚应考虑淤沙影响 1 1 计计算算启启门门力力工工况况止止水水摩摩阻阻力力计计算算 滑动摩擦系数 f3 3 0 5 淤沙修正系数 fs s 1 2 止水摩阻力计算表 fsPzs1zs1Pzs2zs2f3 3Tzszs 1 262 9kN15 1kN0 545 3kN 2 2 计计算算持持闭闭门门力力工工况况止止水水摩摩阻阻力力计计算算 止水摩阻力计算表 Pzs1zs1Pzs2zs2f3 3Tzszs 62 9kN15 1kN0 539 0kN 七七 下下吸吸力力的的计计算算 计算闸门启门力时 应考虑下吸力的影响 公式 Px x px xD2 2Bzszs kN 平均下吸强度 px x 20 0kN m 闸门底止水至主梁下翼缘的距离 D2 2 0 60m 下吸力计算表 px xD2 2BzszsPx x 20 0kN m 0 60m1 50m18 0kN 八八 闸闸门门浮浮力力的的计计算算 计算闸门浮力时相应的底宽 B 浮浮 0 60m 计算闸门浮力时相应的高度 H浮浮 1 80m 计算闸门浮力时相应的门宽 B浮浮 1 60m 闸门浮力计算表 B 浮浮B浮浮H浮浮 F浮浮 0 60m1 60m1 60m9 81kN m 15 1kN 刘刘袁袁 编编制制 QQQQ群群 52855263 52855263欢欢迎迎水水利利同同仁仁与与我我讨讨论论交交流流水水利利设设计计问问题题 2012016 6年年5 5月月 弧弧形形潜潜孔孔闸闸门门启启闭闭力力计计算算书书 启启闭闭力力计计算算 一一 闭闭门门力力的的计计算算 公式 Fw w 1 R1 1 nT T Tzdzdr0 0 Tzszsr1 1 Pt tr3 3 nG GGr2 2 kN 计算结果为 正 值时 需要加重 加重方式有加重块 水柱或机械下压力等 为负值时 依靠自重可以 关闭 摩擦阻力安全系数 nT T 1 2 计算闭门力用的闸门自重修正系数 nG G 0 9 闸门自重 浮重 G 6 93kN 加重 下压力 对弧形闸门转动中心的力臂 R1 1 2 00m 闭门力计算表 R1 1nG GnT TTzdzdTzszsGPt tr0 0r1 1 2 00m0 91 245 98kN38 99kN6 9kN50 5kN0 11m2 20m r2 2r3 3Fw w 1 80m2 20m104 4kN 需通过加重或下压才可关闭闸门 二二 启启门门力力的的计计算算 公式 FQ Q 1 R2 2 nT T Tzdzdr0 0 Tzszsr1 1 nG G Gr2 2 Gj jR1 1 Px xr4 4 kN 计算持住力和启门力用的闸门自重修正系数 n G G 1 1 闸门加重 Gj j 0 00kN 启门力对弧形闸门转动中心的力臂 R2