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摘 要：在水工建筑物中，无论是平面钢闸门还是弧形钢闸门，都占据着重要地位，对水电站、库区、农业、渔业、人类生活等都有着直接或间接的影响。
关键词：钢结构;水工钢闸门;水利水电
引言
水工钢闸门是安置在泄水孔、溢洪道、引水隧洞等上用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物过水孔口的活动结构。主要作用是控制上下游水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与使用，在很大程度上影响着水电站的工作运行。钢闸门分为平面钢闸门和弧形钢闸门两种，其形式，大小，布置方式要根据所处地理环境、水电站孔口尺寸、水位水头大小以及生产制备能力而定。按其功能分工作闸门，检修闸门，事故闸门等，设计时要求经济、强度高、经久耐用、挡水和止水效果好、启闭操作和维护检修简便等。一个设计优越的闸门对水电站工作发电等综合效益有着显著影响作用。
一、闸门结构的形式及布置
1.闸门的尺寸确定
闸门高度：由于其他因素，考虑0.2m富余水位，则闸门高度为：H=15+0.2=15.2m
闸门荷载跨度为两侧止水间距：L1=10m
闸门计算跨度：L=L0+2d=10+202=10.4m
设计水头：60m
2.主梁的位置及布局
主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度为10.4m，高度為15.2m。所以采用4根主梁，决定采用实腹式组合梁。由于本闸门为高水头的深水闸门，孔口尺寸较大，所以主梁的位置为上疏下密布置。设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计，各主梁截面尺寸采用相同尺寸。
3.连接系的布置和形式
横向连接系：根据主梁跨度，决定布置7道横隔板，间距为1.3m，横隔板兼
作竖直次梁。
纵向连接系：设在四个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
4.边梁及行走之承
边梁采用双腹式，行走之承采用滚轮支承。
二、主梁设计
（一）设计资料
1.主梁跨度（图5）：净跨（孔口净宽）l。=10.0m;计算跨度l=10.4m;荷载跨度l=10.0m。
2.主梁荷载：
3.横向隔板间距：1.300m。
4.主梁容许挠度：[W]=L/750。
（二）主梁设计
1.截面选择弯距和剪力 弯距与剪力计算如下：
2.截面模量，已知Q235钢的容许应力[σ]=160N/mm2，考虑钢闸门自重引起附加应力的影响取容许应力[σ]=0.9160=144N/mm2，则需要的截面抵抗矩为：
W= M/[σ]=26073.091000/144=181063cm3
3.腹板高度选择：按刚度要求的最小梁高（变截面梁）为：
经济梁高：
由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加，故主梁高度宜选得比hec为小，但不小于hmin，一般选择梁高比经济梁小10%～20%。由于经济梁高较大，制作工艺以及施工较难，自重大，根据以上选择腹板高度h0=315cm。
4.腹板厚度选择：，选用
5.翼缘截面选择：每个翼缘需要截面为：
下翼缘选用（符合钢板规格），则
=365/5=73cm，选用，在=63-126之间，上翼缘的部分截面积可利用面板，故只需设置较小的翼缘板同面板相连，选用t1=5.0cm，b1=40cm，面板兼作主梁上翼缘的有效高度为。
上翼缘截面积：
6.弯应力强度验算。截面形心矩：
界面惯性矩
截面模量：上翼缘顶边：
下翼缘底边：
应力：
结束语
钢结构是建筑学科专业必修课之一，学好这门课程是重中之重。水工钢结构课程设计的完成不仅仅要求我们学生在课堂上掌握老师所授知识，还另需我们自学一部分内容，在此基础之上进行深化吸收和综合运用。平面钢闸门课程设计正是对水工专业学生所学知识运用掌握结果的检验。
参考文献
[1]蔡正坤.闸门与启闭机.北京：中国水利水电出版社
[2]范崇仁.水工钢结构设计.北京：中国水利水电出版
[3]水利水电工程钢闸门设计规范（SL 74-95）
作者简介：
赵仁杰 （1997-） ，男，汉，四川省广元市，本科，研究方向：水利水电
夏小桥（1996-）女，汉族，四川仁寿，本科，研究方向，能源与动力工程
关键词：钢结构;水工钢闸门;水利水电
引言
水工钢闸门是安置在泄水孔、溢洪道、引水隧洞等上用来关闭、开启或者局部开启水工建筑物过水孔口的活动结构。主要作用是控制上下游水位、调节流量。闸门是水工建筑物的重要组成部分，它的安全与使用，在很大程度上影响着水电站的工作运行。钢闸门分为平面钢闸门和弧形钢闸门两种，其形式，大小，布置方式要根据所处地理环境、水电站孔口尺寸、水位水头大小以及生产制备能力而定。按其功能分工作闸门，检修闸门，事故闸门等，设计时要求经济、强度高、经久耐用、挡水和止水效果好、启闭操作和维护检修简便等。一个设计优越的闸门对水电站工作发电等综合效益有着显著影响作用。
一、闸门结构的形式及布置
1.闸门的尺寸确定
闸门高度：由于其他因素，考虑0.2m富余水位，则闸门高度为：H=15+0.2=15.2m
闸门荷载跨度为两侧止水间距：L1=10m
闸门计算跨度：L=L0+2d=10+202=10.4m
设计水头：60m
2.主梁的位置及布局
主梁是闸门的主要受力构件，其数目主要取决于闸门的尺寸。因为闸门跨度为10.4m，高度為15.2m。所以采用4根主梁，决定采用实腹式组合梁。由于本闸门为高水头的深水闸门，孔口尺寸较大，所以主梁的位置为上疏下密布置。设计时按最下面的那根受力最大的主梁来设计，各主梁截面尺寸采用相同尺寸。
3.连接系的布置和形式
横向连接系：根据主梁跨度，决定布置7道横隔板，间距为1.3m，横隔板兼
作竖直次梁。
纵向连接系：设在四个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。
4.边梁及行走之承
边梁采用双腹式，行走之承采用滚轮支承。
二、主梁设计
（一）设计资料
1.主梁跨度（图5）：净跨（孔口净宽）l。=10.0m;计算跨度l=10.4m;荷载跨度l=10.0m。
2.主梁荷载：
3.横向隔板间距：1.300m。
4.主梁容许挠度：[W]=L/750。
（二）主梁设计
1.截面选择弯距和剪力 弯距与剪力计算如下：
2.截面模量，已知Q235钢的容许应力[σ]=160N/mm2，考虑钢闸门自重引起附加应力的影响取容许应力[σ]=0.9160=144N/mm2，则需要的截面抵抗矩为：
W= M/[σ]=26073.091000/144=181063cm3
3.腹板高度选择：按刚度要求的最小梁高（变截面梁）为：
经济梁高：
由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加，故主梁高度宜选得比hec为小，但不小于hmin，一般选择梁高比经济梁小10%～20%。由于经济梁高较大，制作工艺以及施工较难，自重大，根据以上选择腹板高度h0=315cm。
4.腹板厚度选择：，选用
5.翼缘截面选择：每个翼缘需要截面为：
下翼缘选用（符合钢板规格），则
=365/5=73cm，选用，在=63-126之间，上翼缘的部分截面积可利用面板，故只需设置较小的翼缘板同面板相连，选用t1=5.0cm，b1=40cm，面板兼作主梁上翼缘的有效高度为。
上翼缘截面积：
6.弯应力强度验算。截面形心矩：
界面惯性矩
截面模量：上翼缘顶边：
下翼缘底边：
应力：
结束语
钢结构是建筑学科专业必修课之一，学好这门课程是重中之重。水工钢结构课程设计的完成不仅仅要求我们学生在课堂上掌握老师所授知识，还另需我们自学一部分内容，在此基础之上进行深化吸收和综合运用。平面钢闸门课程设计正是对水工专业学生所学知识运用掌握结果的检验。
参考文献
[1]蔡正坤.闸门与启闭机.北京：中国水利水电出版社
[2]范崇仁.水工钢结构设计.北京：中国水利水电出版
[3]水利水电工程钢闸门设计规范（SL 74-95）
作者简介：
赵仁杰 （1997-） ，男，汉，四川省广元市，本科，研究方向：水利水电
夏小桥（1996-）女，汉族，四川仁寿，本科，研究方向，能源与动力工程