DLT5039-95水利水电工程钢闸门设计规范.pdf 46页

'水利水电工程钢闸门设计规范SpeeificationfordesignofsteelgateinhydraulieandhydroelectrieengineeringDL/T5039-95水利部主编单位东北勘测设计研究院电力工业部批准部门中华人民共和国电力工业部中华人民共和国电力工业部关于发布水利水电工程钢闸门设计规范电力行业标准的通知电技1995256号各网省局水电水利规划设计研究总院水利水电工程总公司各水利水电勘测设计研究院各水电工程局各水电修造企业武警水电指挥部有关高等院校科研院所水利水电工程钢闸门设计规范电力行业标准经审查通过批准为推荐性标准现予发布其编号为DL/T503995该标准自1995年9月1日起实施请将执行中的问题和意见告水电水利规划设计研究总院或电力工业部水电站金属结构及启闭机标准化技术委员会(挂靠在北京勘测设计研究院)并抄送部标准化领导小组办公室该标准由中国电力出版社出版发行一九九五年五月三日1总则1.0.1为在水利水电工程钢闸门设计中贯彻执行国家的技术经济政策确保质量做到技术先进经济合理运行安全特制定本规范1.0.2本规范适用于水利水电工程钢闸门(含拦污栅)的设计设计钢闸门时尚须符合现行的国家和水利水电行业标准有关规定1.0.3水利水电工程的钢闸门按其工作性质主要可分为(1)工作闸门系指承担主要工作并能在动水中启闭的闸门(2)事故闸门系指当闸门的下游(或上游)发生事故时能在动水中关闭的闸门当需快速关闭时也称为快速闸门这种闸门宜在静水中开启(3)检修闸门系指水工建筑物和机械设备等检修时用以挡水的闸门这种闸门宜在静水中启闭1.0.4设计闸门时应根据具体情况分别具备下列有关资料(1)水利枢纽的任务和水工建筑物的布置(2)闸门的孔口尺寸和运用条件(3)水文泥沙水质漂浮物和气象方面的情况(4)有关闸门的材料制造运输和安装等方面的条件(5)地质地震和其他特殊要求等1.0.5闸门孔口尺寸和设计水头的选定应符合附录A的规定1.0.6本规范采用容许应力方法进行结构验算凡未明确规定的计算方法只要能准确可 靠简便地求得结构内力及应力可酌情选择2总体布置2.1一般规定2.1.1闸门应布置在水流较平顺的部位应尽量避免门前横向流和漩涡门后淹没出流和回流等对闸门运行的不利影响闸门布置在进口时尚应避免闸孔和门槽顶部同时过水2.1.2闸门型式的选择应根据下列因素综合考虑确定(1)水利枢纽对闸门运行的要求(2)闸门在水工建筑物中的位置孔口尺寸上下游水位和操作水头(3)泥沙和漂浮物的情况(4)启闭机的型式启闭力和挂脱钩方式(5)制造运输安装维修和材料供应等条件(6)技术经济指标等2.1.3泄水和水闸系统中的多孔口工作闸门当需短时间内全部开启或均匀泄水时宜选用固定式启闭机泄水和水闸系统工作闸门的启闭机应设备用动力2.1.4两道闸门之间或闸门与拦污栅之间的最小净距应满足门槽混凝土强度与抗渗启闭机布置与运行闸门安装与维修和水力学条件等因素的要求一般不宜少于1.50m2.1.5检修闸门或事故闸门的设置数量应根据孔口数量工程和设备的重要性施工安装条件和工作闸门的使用状况维修条件等因素综合考虑对泄水和水闸系统的检修闸门一般10孔以内者可设置12扇10孔以上者每增加10孔可增设1扇对引水发电系统36台机组可设置尾水检修闸门2套进口检修闸门1套6台机组以上每增加46台可各增设1套特殊情况经论证后可予增减2.1.6露顶式闸门顶部应有0.30.5m的超高2.1.7闸门不得承受冰的静压力防止冰静压力的方法应根据气温及库水位变化等条件因地制宜地选用一般采用潜水泵压缩空气泡开凿冰沟或其他方法使闸门与冰层隔开当遇特殊情况可能承受部分冰静压力时应进行强度验算需要在冰冻期间操作的闸门除其止水应尽量严密外尚应采取保温或加热等措施使闸门与门槽不致冻结2.1.8当潜孔式闸门门后不能充分通气时则应在紧靠闸门下游的孔口顶部设置通气孔其上端应与启闭机室分开并应有防护设施通气孔面积的计算可参照附录B进行2.1.9闸门的平压设施宜采用设置于门上的充水阀也可采用节间充水或其他有效设施平压设施的尺寸应根据充水容积下游漏水量和要求充满时间等来确定充水阀体应有足够重量其导向机构应灵活可靠充水管和阀体形状应尽量使充水时流态平稳节间充水要有导水装置并应使节间充水所需的启门力与整扇闸门的静水启门力大体相当平压设施的操作应和闸门启闭联动并应在启闭机上设置小开度的行程开关对机组尾水闸门的平压设施宜利用机组排水系统从下游充水2.1.10为便于制造运输和安装设计时应考虑(1)制造安装的具体条件(2)运输单元应具有必要的刚度外形尺寸和重量应满足运输的要求(3)零部件构件的品种规格应合理地减少并应采用标准化定型化的零部件 (4)结构构件的连接宜采用焊接但应尽量减少现场焊接工作量为减少拼装变形闸门节间也可采用销轴或螺栓连接2.1.11为便于闸门拦污栅和启闭机的运行维修设计时应考虑(1)根据当地情况启闭机可设机罩机房或机室位于坝内或地下洞室内的机室应考虑通风防潮设施(2)启闭机设置高程和机房尺寸应分别满足闸门和启闭机维修的要求(3)露顶式闸门当不能提升到闸墩墩面时宜在适当高程处设置检修孔或检修台潜孔式弧形闸门宜在其胸墙和侧止水导板的适当高程处设置不小于800mm宽的检修台阶在支铰处也可设检修平台(4)启闭机室闸门检修室和检修平台宜有足够的面积和高度启闭机与机房墙面净距不少于800mm各台启闭机之间净距不少于600mm闸门检修室或检修平台在闸门检修时四边净距均不少于800mm此外尚应设置栏杆或盖板以满足运行维修及安全的要求(5)为便于吊装在检修室和启闭机室内宜埋设必要的吊环和锚钩(6)检修闸门备用拦污栅和其他附属设备宜设有存放场所有条件者可设门库门库底部应有排水设施(7)启闭机室和闸门检修室的上下交通宜设置走梯2.1.12为减轻闸门及其附属设备的腐蚀延长其使用寿命应根据水质情况运行条件设置部位和闸门型式采取有效的防腐蚀措施(对钢材进行防腐预处理后涂漆或喷锌铝等)和定期保养维修2.2泄水系统2.2.1在溢洪道工作闸门的上游侧宜设置检修闸门对于重要工程必要时也可设置事故闸门但当水库水位每年有足够的连续时间低于闸门底槛并能满足检修要求时可不设检修闸门2.2.2在泄水孔工作闸门的上游侧应设置事故闸门对高水头长泄水孔的闸门尚应研究在事故闸门前设置检修闸门的必要性2.2.3泄水孔工作闸门可选用弧形闸门平面闸门或其他型式的门阀当选用弧形闸门时要注意采用合理的止水型式当选用平面闸门时还要注意采用合理的门槽型式门槽型式按照附录C选择当闸门孔口尺寸较大且操作水头大于50m时宜选用弧形闸门2.2.4泄水孔的工作闸门门后宜保持明流门前的压力段宜保持有一定的收缩率当泄水隧洞有弯道时工作闸门宜布置在弯道下游水流平稳的直段上2.2.5排沙孔闸门宜设置在进口段且宜采用上游面板和上游止水门槽和水道边界应光滑平整并选用合适的抗磨材料加以防护根据排沙闸的具体条件必要时可设高压水枪以便冲沙启门2.2.6施工导流孔闸门应考虑工程施工期和初期发电的各种运行情况截流下闸应安全可靠必要时应有后备措施并应尽量与永久性闸门共用2.2.7对于大型工程中重要的工作闸门在其运行过程中可能产生的空蚀振动磨损和启闭力等问题应作专门研究通常可从通气孔底缘型式门槽型式止水型式和操作方法等方面采取有效措施以尽量避免或减轻不利影响若水流条件复杂应专门进行模型试验研究2.2.8对于高水头弧形闸门根据具体运用条件宜选用设有转铰式或充库压式顶止水的圆柱铰弧形闸门对要求经常作变幅局部开启操作的闸门经论证可选用设有突扩门槽压紧式止水的偏心铰弧形闸门对突扩门槽的体形及水力学条件宜通过试验确定2.2.9对于低水头弧形闸门应特别注意支臂的动力稳定性除应符合2.1.1条的规定及注意保养维护和按章操作外并宜从支臂的结构和构造上予以保证 2.3水闸排灌系统2.3.1水闸排灌系统的闸门型式应根据工程特点因地制宜地灵活选用可采用平面闸门弧形闸门拱形闸门升卧式闸门以及其他型式的闸门或阀等2.3.2各类水闸工作闸门的上游侧宜设置检修闸门对特别重要的进洪闸或泄洪闸等可设置事故检修闸门当下游水位经常淹没底坎时应研究设置下游检修闸门的必要性检修闸门的型式可选用平面闸门迭梁浮式迭梁和浮箱闸门等检修闸门的存放启吊和运输应力求方便检修闸门的止水宜采取必要的预压措施2.3.3闸门的选型和布置应根据闸门的受力条件控制运用要求和闸室结构布置等因素选定(1)需用闸门控制泄水的水闸宜采用弧形闸门(2)有排污排冰过木等要求的水闸宜采用下沉式闸门舌瓣闸门等(3)当采用分离式底板时宜采用平面闸门如采用弧形闸门应考虑闸墩间可能的不均匀沉陷对闸门强度止水和启闭的影响(4)为降低启闭机排架高度提高水闸的整体抗震性能可采用升卧式闸门或双扉平面闸门若选用升卧式闸门应注意选择合理的起弧高度弧轨半径及其中心角和锁定装置等并需考虑闸门的检修条件(5)为简化消能设施提高泄流能力降低启闭力在泄水建筑物出口处可采用平置式或斜置式锥形阀但应注意喷射水雾对附近建筑物的影响和阀的检修条件2.3.4在流量增长很快且泥沙淤积轻微或有专门要求的河流上可采用水力操作闸门但应注意闸门的水力学问题和闸门检修时的排水放空设施2.3.5挡潮工作闸门一般要求启闭迅速闸门的面板应布置于迎海水侧同时宜采用双向止水且要求止水严密以防止海水和泥沙倒灌2.3.6排灌闸工作闸门的主要特点是承受双向水压力在设计其支承止水及底缘型式时应能适应这一特点2.3.7在有较大涌潮或风浪的水利枢纽中当采用潜孔弧形闸门且上游水位有时低于门楣时应在进口胸墙段上设排气孔以减轻潮浪所产生的强压气囊对闸门的冲击力2.3.8泵站进口宜设拦污栅检修闸门出口应选择可靠的断流方式可选用拍门或平面快速闸门在出口尚宜设事故闸门或检修闸门根据当地污物特点必要时进口亦可设两道拦污栅和清污机2.4引水发电系统2.4.1当机组或钢管要求闸门作事故保护时对坝后式电站其进水口应设置快速闸门和检修闸门对引水式电站除在压力管道进口处设快速闸门外宜在长引水道进口处设置事故闸门河床式水电站当机组有可靠防飞逸装置其进水口只需设置事故闸门和检修闸门小型电站可适当简化2.4.2对设于调压井中的事故闸门应考虑涌浪对闸门的停放和下降的影响必要时应进行专门研究2.4.3快速闸门的关闭时间应满足对机组和钢管的保护要求其下降速度在接近底槛时不宜大于5m/min快速闸门启闭机应能就地操作和远方操作并应配有可靠电源和准确的开度指示控制器2.4.4电站进水口应设有可靠的测水位差设施以便监视拦污栅前后的水位差以及事故闸门检修闸门在开启前的平压情况2.4.5拦污设施的布置型式应根据河流中污物的性质数量以及对清污的要求等来确定 在污物较少的地区可设置一道拦污栅在污物较多的地区宜考虑排污设施并宜考虑设两道拦污栅或采用连通式布置此外尚应设置有效的清污设施及卸污设施所有的拦污栅均宜设置可靠的清污平台在寒冷地区必要时应采取有效措施以防止栅条结冰或冰屑堵塞2.4.6对抽水蓄能电站上池进水口宜设拦污栅检修闸门(或事故闸门)对机组下游尾水系统当属长尾水洞时除在尾水洞出口处设检修闸门与拦污栅外尚宜在尾水肘形管段与尾水调压井之间设一道事故闸门(或检修闸门)当属短尾水洞时可在尾水洞出口处设检修闸门(或事故闸门)与拦污栅对于拦污栅设计应考虑双向水流作用下的水动力影响2.4.7对贯流式机组电站进水口宜设拦污栅检修闸门(或事故闸门)尾水出口宜设事故闸门(或检修闸门)拦污栅设计应采取减少水头损失的措施同时尚应考虑水动力影响必要时可设清污机3荷载3.0.1作用在闸门上的荷载按设计条件和校核条件划分为两类即设计荷载和校核荷载3.0.2设计荷载包括以下各项(1)闸门自重(包括加重)(2)在设计水头下的静水压力(3)在设计水头下的动水压力(4)在设计水头下的波浪压力(5)在设计水头下的地震动水压力(6)在设计水头下的水锤压力(7)泥沙压力(8)风压力(9)启闭力3.0.3校核荷载包括以下各项(1)闸门自重(包括加重)(2)在校核水头下的静水压力(3)在校核水头下的动水压力(4)在校核水头下的波浪压力(5)在校核水头下的地震动水压力(6)在校核水头下的水锤压力(7)泥沙压力(8)风压力(9)冰漂浮物和推移物的撞击力(10)温度荷载(11)启闭力3.0.4对闸门有特殊要求时(如水下爆破等)应专门研究作用在闸门上的荷载3.0.5高水头下经常动水操作的工作闸门或经常局部开启的工作闸门设计时应考虑闸门各部件承受不同程度的动力荷载可按闸门不同型式及其水流条件将作用在闸门不同部件上的静荷载分别乘以不同的动力系数来考虑动力系数取值范围1.01.2大型工程中水流条件复杂的重要工作闸门其动力系数应作专门研究当进行闸门刚度验算时不考虑动力系数3.0.6作用在闸门上的荷载可按照附录D和8.1节有关公式进行计算 4材料及容许应力4.1材料4.1.1闸门承重结构的钢材应根据闸门的性质操作条件连接方式工作温度等不同情况选择其钢号和材质可采用平炉或氧气转炉Q23516Mn16Mnq其质量标准应分别符合现行标准GB700碳素结构钢GB1591低合金结构钢GB714桥梁建筑用热轧碳素钢的规定要求并根据不同情况按表4.1.1选用4.1.2闸门承重结构的钢材应保证其抗拉强度屈服点伸长率和硫磷的含量合乎要求对焊接结构尚应保证碳的含量合乎要求主要受力结构和弯曲成形部分钢材应具有冷弯试验的合格保证承受动载的焊接结构钢材应具有相应计算温度冲击试验的合格保证对Q235各钢号的相应计算温度见表4.1.1对于承受动载的非焊接结构必要时其钢材也应具有冲击试验的合格保证4.1.3闸门支承结构(包括主轨)的铸钢件可采用(1)现行GB11352一般工程用铸造碳钢件中规定的ZG230450ZG270500ZG310570ZG340640铸钢(2)现行JB/ZQ4297合金铸钢中规定的ZG35CrMoZG50Mn2ZG34CrNi3Mo等合金铸钢表4.1.1闸门及埋件采用的钢号项使用条件计算温度钢号次—Q235A16Mn大型工程的工作闸门大型工20Q235B16Mnq1程的重要事故闸门局部开启Q235C闸0的工作闸门-20Q235D门部中小型工程不作局部开启的等于或低于Q235AQ235BQ235C2分工作闸门其他事故闸门-20Q235D16Mn16Mnq3高于-20Q235AF16Mn4各类检修闸门拦污栅高于-30Q235AF16Mn5埋主要受力埋件—Q235AF件按构造要求选择的埋件—Q1956部分注当有可靠根据时可采用其他钢号对无证明书的钢材经试验证明其化学成分和机械性能符合相应标准所列钢号的要求时可酌情使用低温地区的焊接结构采用沸腾钢时板厚不宜过大非焊接结构的钢号可参照表4.1.1选用计算温度应按现行采暖通风和空气调节设计规范中规定的冬季空气调节室外计算温度确定本规范中所谓大型工程指一二等工程中型工程指三等工程小型工程指四五等工程4.1.4闸门所采用的铸铁件应符合现行GB9439灰铸铁件中规定的各项要求注闸门加重使用的铸铁件其牌号不限但应保证其密度4.1.5闸门的吊杆轴连接轴主轮轴支铰轴和其他轴可采用(1)现行GB699优质碳素结构钢中规定的35号45号钢(2)现行GB700中规定的Q275钢 (3)现行GB3077合金结构钢中规定的35Mn240Cr34CrNi3Mo等合金钢4.1.6闸门支承滑道和止水座板所使用的不锈材料宜采用现行GB4237不锈钢热轧钢板中规定的1Cr18Ni9或1Cr18Ni9Ti不锈钢4.1.7闸门止水材料可根据运行条件采用橡皮止水或橡塑复合止水其性能指标参见附录E4.1.8闸门支承所用的压合胶木填充聚四氟乙烯板材钢基铜塑复合材料其性能参见附录F闸门支承和零件所用的青铜其性能应符合现行GB1176铸造铜合金技术条件中规定的各项要求4.1.9埋设件二期混凝土的标号可采用C20C30号同时应根据运行条件和地区温度提出抗渗和抗冻标号要求4.1.10手工焊接用焊条应符合现行GB5117碳钢焊条GB5118低合金钢焊条GB983不锈钢焊条中规定的要求选择的焊条型号应与主体金属强度相适应4.1.11自动焊和半自动焊应采用与主体金属强度相适应的焊丝和焊剂焊丝应符合现行GB1300焊接用钢丝GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂中规定的要求4.1.12锚筋或锚板的材料可采用现行GB700中规定的Q2354.1.13高强度螺栓连接副应符合现行GB1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB1229钢结构用高强度大六角螺母GB1230钢结构用高强度垫圈GB1231钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件GB3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸GB3633钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件中规定的要求4.2容许应力4.2.1钢材的容许应力应根据表4.2.1-1的尺寸分组按表4.2.1-2采用连接材料的容许应力按表4.2.1-3表4.2.1-4采用对下列情况表4.2.1-2至表4.2.1-4的数值应乘以调整系数(1)大中型工程的工作闸门及重要的事故闸门0.900.95(2)在较高水头下经常局部开启的大型闸门0.850.90(3)规模巨大且在高水头下操作而工作条件又特别复杂的工作闸门0.800.85注1.上述调整系数不连乘2.特殊情况另行考虑表4.2.1-1钢材的尺寸分组钢材尺寸(mm)组别Q215Q23516Mn16Mnq钢材厚度(直径)型钢和异型钢的厚度钢材厚度(直径)第1组161516第2组164015201625第3组4060202536第4组601003650第5组10015050100方圆钢第6组150注型钢包括角钢工字钢和槽钢工字钢和槽钢的厚度系指腹板厚度4.2.2机械零件的容许应力按表4.2.2采用(机械零件系指吊耳连接支承部分的零部件和铸锻造主轨等)4.2.3灰铁铸件的容许应力按表4.2.3采用4.2.4轴套的承压容许应力按表4.2.4采用 4.2.5埋设件一二期混凝土的承压容许应力按表4.2.5采用4.2.6木材的横纹承压容许应力按表4.2.6采用4.2.7钢材和钢铸件的物理性能按表4.2.7采用4.2.8表4.2.1-2表4.2.1-3表4.2.1-4表4.2.2的容许应力值在校核条件下提高15%在特殊情况下除局部应力外不超过0.85s表4.2.1-2钢材的容许应力MPa碳素结构钢低合金结Q215Q23516Mn1应力符号第第第第第第第第第第第第第第第种类123456123456123组组组组组组组组组组组组组组组抗拉抗压145135125120115110160150145135130125230220205和抗弯抗剪908070656055959085807570135130120局部cd220200190180170160240230220210200190350330310承压局部紧接cj1101009590858012011511010510095175165155承压注局部承压应力不乘调整系数局部承压是指构件腹板的小部分表面受局部荷载的挤压或端面承压(磨平顶紧)等情况局部紧接承压是指可动性小的铰在接触面的投影平面上的压应力表4.2.1-3焊缝的容许应力MPa自动焊半自自动焊半自动焊和用E43××型焊条的手工焊E50××型焊条的手焊当钢号为缝号为应力种类符号分Q215Q23516Mn16类第1第2第3第1第2第3第1第2第组组组组组组组组h抗压c145130125160150145230220h1.当用自动焊时11451301251601501452302202.当用半(1)精确h对1145130125160150145230220自动焊或方法接抗手工焊时焊拉焊缝质量(2)普通h缝1125110105135120115200190的检查方方法法h抗剪857570959085135130贴角h抗拉抗压和抗剪t1059590115105100160150焊缝注检查焊缝质量的普通方法系指外观检查测量尺寸钻孔检查等方法精确方法是在普通方法的基础上用X射线超声波等方法进行补充检查仰焊焊缝的容许应力按上表降低20%安装焊缝的容许应力按上表降低10%表4.2.1-4普通螺栓连接的容许应力MPa螺应力种符号螺栓的钢号结构的钢号 栓类Q215Q23516Mn16种Q23516Mn类第1第2第3第1第2第3第1第2第组组组组组组组组抗11125185精拉制抗剪(1130190螺类孔)栓承压(1c265240290275420395类孔)抗11125185粗拉制抗185125螺剪栓承1c175160190185280265压锚抗d1105150栓压注孔壁质量属于下列情况者为类孔(a)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔(b)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔(c)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径然后在装配好的构件上扩钻至设计孔径的孔当螺栓直径大于40mm时螺栓容许应力应予降低对于Q235降低4%对于16Mn降低6%表4.2.2机械零件的容许应力MPa低合优质碳素碳素结构钢铸造碳钢合金应力金钢结构钢符号种类Q235Q27516Mn3545ZG230-450ZG270-500ZG310-570ZG340-640ZG50Mn抗拉抗100120140130145115120140150190压和抗弯抗65759085958590105115150剪局部150180210195220170180200220280承压cd局部紧cj80951101051209095110120155接承压孔壁k120145180150170130140155170220抗拉注括号内为调质处理后的数值孔壁抗拉容许应力系指固定结合的情况若系活动结合则应按表值降低20%表列合金结构钢的容许应力适用于截面尺寸为25mm如由于厚度影响屈服点有减少时各类容许应力可按屈服点减少比例予以减少 表4.2.3灰铸铁的容许应力MPa灰铸铁牌号应力种类符号HT15-33HT20-40HT25-47轴心抗压和弯曲200a120150抗压弯曲抗拉w354560抗剪253545局部承压cd170210260局部紧接承压cj607590表4.2.4轴套的容许应力MPa轴和轴套的材料符号径向承压钢对10-1铸锡磷青铜40钢对9-4铸铝铁青铜cg50钢对钢基铜塑复合材料40表4.2.5混凝土的容许应力MPa混凝土标号应力种类符号C15C20C25C30承压h57911表4.2.6木材的容许应力MPa针叶材阔叶材应力种类符号东北落叶松红松木(栎木)桦木横纹承压ah1.71.332.2表4.2.7钢材和铸钢件的物理性能弹性模量E剪切模量G线胀系数质量密度材料名称-13(MPa)(MPa)(K)(kg/m)55-5钢材铸钢件2.06×100.79×101.2×1078505结构设计5.1结构布置5.1.1闸门的梁系宜采用同一层的布置方式并应考虑制造运输安装和防锈等方面的要求5.1.2平面闸门可按孔口型式及宽高比布置成双主梁或多主梁型式主梁布置应考虑下列因素(1)主梁宜按等荷载要求布置(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工作闸门和事故闸门下游倾角应不小于30当闸门支承在非水平底槛上时其夹角可适当增减当不能满足30的要求时应采取适当补气措施对于部分利用水柱的平面闸门其上游倾角不应小于45宜采用60见图5.1.2 图5.1.25.1.3露顶式的双主梁平面闸门主梁宜布置在静水压力合力线上下等距离的位置上如图5.1.3所示同时应注意(1)两主梁间的距离a值要尽量大些(2)上主梁到闸门顶缘的距离a0小于0.45H且不宜大于3.6m图5.1.35.1.4主梁可按跨度和荷载采用实腹式或桁架式梁实腹式主梁高度的初选应满足最小梁高的要求并参考经济梁高综合分析而定为缩减门槽的尺寸和节约钢材大跨度闸门可采用变截面的主梁其端部梁高为跨中的0.40.6倍梁高改变的位置宜距离支座(1/41/6)跨度处同时应满足强度的要求5.1.5平面闸门的边梁应采用实腹梁型式对滑动支承宜采用单腹板式边梁对简支轮支承宜采用双腹板式边梁5.1.6为使闸门具有一定的刚度应设置门背联接系(平行于面板)及竖向联接系(垂直于面板)门背联接系宜采用桁架式结构或框架式结构竖向联接系宜采用实腹式结构也可采用桁架式结构5.1.7弧形闸门面板曲率半径与闸门高度的比值可取为露顶式1.01.5潜孔式1.12.2弧形闸门支铰宜布置在过流时支铰不受水流及漂浮物冲击的高程上溢流坝上的露顶式弧形闸门支铰位置可布置在闸门底槛以上(1/23/4)H处(H为门高)水闸的露顶式弧形闸门支铰位置可布置在闸门底槛以上(2/31)H处深孔式弧形闸门支铰位置可布置在闸门底槛以上大于1.1H处5.1.8弧形闸门主梁的布置可根据孔口宽高比布置成主横梁或主纵梁式结构对宽高比较大的弧形闸门宜采用主横梁式结构对宽高比较小的弧形闸门可采用主纵梁式结构5.1.9主横梁式弧形闸门的主框架型式有图5.1.9(a)(b)(c)所示三种型式当支承条件许可时宜采用(a)型当支承在侧墙上时应采用(b)型L1宜取0.2L左 右当孔口净空不适应采用(a)型或(b)型时可采用(c)型主纵梁式弧形闸门的主框架型式可采用图5.1.9(d)型图5.1.95.1.10弧形闸门实腹式的主横梁与支臂的单位刚度比K0值可选用311(斜支臂37直支臂511)K0值按下式计算IhK=l00Ilh0(5.1.10)式中I10l0主横梁的截面惯性矩及计算跨度Ihh支臂的截面惯性矩及长度5.1.11斜支臂弧形闸门当支臂与主横梁水平连接时在支铰处两支臂夹角平分线的垂直剖面上形成扭角2(图5.1.11)角可用下式计算tgθαsin−1φ=tg22cosθα−sin(5.1.11)式中斜支臂水平偏斜角度上下两支臂夹角的一半图5.1.11 图5.1.125.1.12弧形闸门的支臂与主横梁应保证刚性连接斜支臂与主横梁如采用螺栓连接宜设抗剪板抗剪板与连接板两端面应保证接触良好(图5.1.12)5.1.13低水头弧形闸门的支臂可根据具体工作条件从结构上采取下列措施(1)应充分注意主框架平面外的刚度并从构造上予以保证(2)适当考虑支铰摩阻力对支臂所引起的附加弯矩(3)对于露顶式弧形闸门上支臂宜适当加强5.1.14为便于操作迭梁闸门应考虑迭梁间的互换性并力求减少漏水量选用浮式迭梁或浮箱闸门时应使结构布置对称保证闸门操作平稳浮式迭梁的单根浮力要选择适当以保证按要求沉浮5.1.15拱形闸门拱的圆心角宜采用90闸门的水平剖面及竖直剖面应设置联接系以保证闸门有足够的刚度5.2结构计算5.2.1闸门的结构计算应按1.0.6规定的计算原则及3.0.23.0.5规定的荷载并按照实际可能发生的最不利的荷载组合情况对闸门的设计条件和校核条件进行强度刚度和稳定性验算5.2.2强度验算对于闸门承重构件和连接件应验算正应力和剪应力在同时受较大正应力和剪应力作用处尚应验算折算应力计算的最大应力值不得超过容许应力的5%弧形闸门的纵向梁系和面板可忽略其曲率影响近似按直梁和平板进行验算5.2.3刚度验算受弯构件应验算其挠度最大挠度与计算跨度之比不应超过下列数值(1)潜孔式工作闸门和事故闸门的主梁1/750(2)露顶式工作闸门和事故闸门的主梁1/600(3)检修闸门和拦污栅的主梁1/500(4)次梁1/2505.2.4稳定验算受弯受压和偏心受压构件应验算整体稳定性和局部稳定性5.2.5闸门构件的长细比不应超过下列数值(1)受压构件的容许长细比主要构件120次要构件150联系构件200(2)受拉构件的容许长细比主要构件200次要构件250联系构件350 5.2.6面板及其参与梁系有效宽度的计算(1)为充分利用面板的强度梁格布置时宜使面板的长短边比(b/a)大于1.5并将长边布置在沿主梁轴线方向(2)面板的局部弯曲应力可视支承边界情况按四边固定(或三边固定一边简支或两相邻边固定另两相邻边简支)的弹性薄板承受均布荷载(对于露顶式闸门的顶区格按三角形荷载)计算初选面板厚度按下式计算Kqyδ=ammασ[](5.2.6-1)式中Ky弹塑性薄板支承长边中点弯应力系数按附录G表G1G3采用弹塑性调整系数b/a3时=1.4b/a3时=1.5q面板计算区格中心的水压力强度MPaab面板计算区格的短边和长边长度(mm)从面板与主(次)梁的连接焊缝算起钢材的抗弯容许应力按表4.2.1-2采用(3)当面板与主(次)梁相连接时应考虑面板参与主(次)梁翼缘工作其有效宽度可按附录G计算(4)验算面板强度时应考虑面板的局部弯应力与面板兼作主(次)梁翼缘的整体弯应力相叠加叠加后的折算应力zh可按附录G公式(G1)或(G2)计算zh应满足下式要求zh1.1(5.2.6-2)计算所得厚度尚应根据工作环境防腐条件等因素增加12mm腐蚀裕度5.2.7弧形闸门支臂的计算长度当验算支臂在框架平面内的稳定时其计算长度按下式计算hh=µ0(5.2.7)式中h0支臂的计算长度h支臂的长度(由框架的形心线算起)支臂的计算长度系数对主横梁式的矩形框架或梯形框架的支臂可取1.21.5对主纵梁式多层三角形框架的支臂可取1.05.2.8闸门承重构件的钢板厚度或型钢截面不得小于(1)6mm的钢板(2)50mm6mm的等边角钢(3)63mm40mm6mm的不等边角钢(4)12.6的工字钢(5)8的槽钢小型工程的闸门可不受此限5.3拦污栅5.3.1拦污栅的设计荷载应根据河流污物性质数量及清污措施决定引水发电系统的拦污栅宜按水位差24m设计特殊情况具体分析确定5.3.2在满足保护机组的前提下栅条的净距应适当加大以便于清污和减小水头损失5.3.3拦污栅宜作成活动式以便提出孔口维修更换5.3.4栅条截面高度不宜大于12倍厚度也不宜小于50mm栅条的侧向支承间距不宜大于70倍栅条厚度5.3.5栅条应进行强度及稳定性验算其稳定安全系数K不应小于2栅条临界荷载计算参 见附录H5.3.6拦污栅的承重结构应根据布置及构造情况进行内力分析并按5.2进行各项验算6零部件设计6.1一般规定6.1.1铸件设计应注意铸件的工艺性并符合铸件结构要素的要求锻件和加工件的设计应符合有关规范以及结构要素的要求6.1.2主轮支铰和吊耳的轴其表面宜镀铬也可根据具体工作条件采用其他镀层等防腐蚀措施处于水下工作的其他轴螺栓和螺母等或需经常拆卸的连接件宜做防腐蚀处理腐蚀情况严重的重要连接件也可采用不锈钢材料注小型闸门可根据具体条件采取相应的防腐蚀措施6.1.3滚轮支铰的轴和轴套间应有良好的润滑固定轴上或其他活动部位应设油孔油槽油塞等油槽可设在非承压区侧滚动轴承或在多泥沙水中工作的滑动轴承除应保持润滑外尚宜设密封装置并应设排油孔润滑设施应便于加油6.2行走支承6.2.1平面闸门行走支承的型式应根据工作条件荷载和跨度选定工作闸门和事故闸门宜采用滚轮或滑道支承检修闸门和启闭力不大的工作闸门可采用钢或铸铁等材料制造的滑块支承6.2.2常用的滚轮支承有悬臂轮简支轮多滚轮和台车等类型一般多采用简支轮当荷载不大时可采用悬臂轮当支承跨度较大时可采用台车或其他型式支承以保证轮子与轨道的接触良好当荷载较大时也可采用多滚轮滚轮硬度应略低于轨道硬度当轮压较大时应对滚轮轨道的材料及其硬度和制造工艺进行专门研究6.2.3闸门上布置多滚轮时为调整滚轮踏面在同一平面上宜采用偏心轴6.2.4作用在滚轮上的最大设计荷载应按计算最大轮压考虑一定的不均匀系数对于简支轮和设有偏心轴的多滚轮不均匀系数可取1.1其他特殊情况另行研究6.2.5采用钢铸铁或尼龙等滑块时应根据其构造形状和接触特性验算接触应力和连接螺栓的强度6.2.6工作闸门和事故闸门的滑道支承宜根据工作条件和地区特点选用压合胶木填充聚四氟乙烯板材填充尼龙和钢基铜塑复合板或其他高比压低摩阻材料6.2.7压合胶木和钢基铜塑复合材料滑道单位压强宜选用1.53.5kN/mm如超过3.5kN/mm时应对材料制造等作专门研究填充聚四氟乙烯板材滑道的单位压强宜选用12kN/mm6.2.8压合胶木和填充聚四氟乙烯板材以公盈尺寸压入夹槽时在夹槽两侧产生的压力应进行计算并按此压力验算夹槽各部位的强度(参见附录I)6.2.9弧形闸门的支铰型式应根据闸门的荷载跨度和支臂型式选定宜采用圆柱铰也可选用锥形铰双圆柱铰或球铰6.2.10滚轮支铰的滑动轴套根据工作条件宜选用钢基铜塑复合板轴套青铜轴套或其他高比压低摩阻材料的轴套滚轮也可选用滚动轴承6.2.11各类行走支承的计算可根据其结构特点进行主滚轮接触应力的验算按附录J进行侧反向支承可根据闸门的尺寸水压力吊点及门槽型式以及采用滚轮或滑块等情况 按标准系列选用6.3吊耳吊杆锁定6.3.1闸门采用单吊点或双吊点应根据孔口大小宽高比启闭力闸门及启闭机布置型式等因素综合考虑确定当宽高比大于1.0时宜采用双吊点6.3.2直升式平面闸门的吊耳应设置在闸门隔板或边梁的顶部并应布置在闸门重心线上电站尾水检修闸门的吊耳可稍偏向止水侧以提高止水效果露顶式弧形闸门的吊耳宜布置在闸门下主梁与支臂交点的面板前面也可布置在面板后面下主梁两端潜孔式弧形闸门的吊耳宜布置在门顶6.3.3作用在吊耳吊杆连接轴连接板和连接螺栓上的荷载应按所选启闭机的启闭力(对操作多种类型闸门的移动式启闭机应取各门相应的计算启闭力)乘以1.11.2的超载系数计算以考虑闸门启闭时的超载或不均匀影响潜孔闸门上的吊耳因工作条件复杂除考虑上述系数外尚应予以适当增强6.3.4闸门的启闭操作仅在下列情况采用吊杆(1)用自动挂脱梁有困难时(2)为避免启闭机滑轮组长期浸在水中(3)当采用螺杆或液压启闭机扬程不够时(4)经综合比较造价低材料耗量少6.3.5吊杆的分段长度应按孔口高度启闭机的扬程和对吊杆装拆换向等要求确定6.3.6吊耳的宽度厚度与孔径的关系尺寸及吊杆吊耳的计算参照附录K进行6.3.7为保证吊杆轴孔和轴的接触紧密又便于装卸连接轴宜将轴孔做成梨形孔(小圆应尽量接近180见图6.3.7)对荷载不大的吊杆可将其轴孔加大1mm图6.3.76.3.8锁定的构造应满足操作方便安全可靠的要求操作锁定应在锁定平台或检修平台上进行有条件时宜选用自动半自动锁定器锁定的结构型式应按不同用途进行设计6.3.9作用在锁定上的荷载应按其不同用途而定供闸门检修或存放用的锁定应考虑闸门自重加重风荷载以及操作时可能引起的荷载对于供闸门局部开启用的锁定尚应考虑闸门在动水中可能产生的吸力和脉动荷载6.3.10锁定的活动和埋设部分应按其受力及构造情况验算其强度锚固及稳定性6.4止水装置6.4.1闸门止水装置宜设在闸门活动部分上以便维修更换如需将止水装置安设在埋件上则应提供其维修更换的条件各部位的止水装置应具有连续性和严密性 6.4.2对于大跨度上游止水的潜孔闸门其顶止水应考虑顶梁弯曲变形的影响应注意防止潜孔闸门顶止水橡皮在启闭过程中的翻卷现象顶止水压板靠橡皮头的边缘宜做成翘头形式6.4.3闸门止水橡皮应预留压缩量顶侧止水橡皮的预留压缩量宜取24mm6.4.4闸门的顶侧止水可用圆头P或形断面的橡皮潜孔和露顶式弧形闸门的侧止水可分别采用方头P形和L形断面的橡皮底止水宜采用刀形橡皮对于高水头弧形闸门止水型式可根据运用条件进行研究和试验确定止水压板的厚度不宜小于10mm小型闸门可适当减薄固定止水的螺栓间距宜小于150mm6.4.5高水头弧形闸门的顶止水宜设置两道即门上和门楣上各一道门楣上的止水和面板弧度的配合精度应满足闸门启闭过程中的止水要求6.4.6采用不锈钢板制造顶侧止水座板时其加工后的厚度不小于4mm止水座板应与所在的埋件做成一个整体其构造型式应满足止水座板焊接加工等要求6.5焊接和螺栓连接6.5.1在设计中焊缝的布置应尽量对称于构件的重心不得任意加大焊缝并应避免焊缝立体交叉和在一处集中多条焊缝闸门及埋件结构不得采用间断焊缝6.5.2在闸门的结构及焊接件设计中应考虑施焊方便焊条角度要求及烟雾顺利逸出6.5.3对承受动载或在低温(低于0)下工作的闸门其主梁翼缘与腹板间主梁腹板与边梁腹板间和支臂与两端支承板及承受弯矩段腹板与翼缘间的T形焊缝应予焊透焊缝质量不低于二级焊缝标准腹板边缘尚应根据板厚和施焊条件进行加工对于低温工作的二级焊缝焊接接头尚应进行冲击试验6.5.4承受主要荷载的结构不得采用塞焊连接6.5.5普通螺栓连接宜用半精制螺栓承受动荷载的剪力时宜采用铰制孔螺栓6.5.6当计算和构造要求不宜采用普通螺栓连接而在制造安装方面又有条件时宜采用高强度螺栓6.5.7焊接螺栓连接的构造要求可按现行GBJ17钢结构设计规范的有关规定进行7埋件设计7.0.1闸门埋件必须能将闸门所承受的荷载安全地传递到混凝土(或其他材料)中去为保证闸门启闭灵活门槽混凝土面与门体间应有不小于100mm的距离7.0.2闸门埋件应采用二期混凝土安装二期混凝土宜有足够尺寸有条件时也可采用预制门槽安装7.0.3对用于安装埋件和锚固二期混凝土的锚筋其直径不宜小于16mm伸出一期混凝土面的长度不宜小于150mm对于低水头小孔口闸门埋件所用的锚筋其直径及外伸长度可适当减小为适应钢滑模板施工一期锚筋也可采用锚板型式但在构造上应加强锚板与二期混凝土的锚固措施 图7.0.7注1.S05S12.=100mm或S13.h=(0.050.1)H但不小于300mm4.S1尽量小7.0.4多泥沙河流上的排沙泄水孔闸门的门槽埋件及其附近的衬护应结合抗磨损和抗空蚀的要求进行设计当水流中有大量推移质过闸时闸孔底部应采取相应的衬护措施7.0.5埋件分段时应考虑制造运输和安装对其长度的限制及其本身刚度的要求7.0.6闸门底槛埋件宜采用工字形断面当水头较高时为增加底槛埋件与混凝土的接触面并使其嵌固良好底槛埋件的断面尺寸应适当增大低水头小孔口闸门的底槛埋件可适当简化7.0.7电站进水口利用水柱下降的事故闸门胸墙和门楣的相关尺寸可按图7.0.7所示尺寸采用对于大型电站的事故闸门宜通过模型试验确定胸墙和门楣的相关尺寸7.0.8胶木滑道和填充聚四氟乙烯板滑道轨道的轨头设计宽度S和轨顶弧面半径R(图7.0.8)可按表7.0.8-1表7.0.8-2采用表7.0.8-1胶木滑道荷载1.0以下1.02.02.03.5(kN/mm)轨顶弧面半径100150200R(mm)轨头设计宽度253540S(mm)表7.0.8-2填充聚四氟乙烯板滑道荷载1.01.02.0(kN/mm)轨顶弧面半径300400 R(mm)轨头设计宽度4050S(mm)7.0.9潜孔式平面工作闸门和事故闸门门槽主轨的高度应根据使用条件确定可按1.52.0倍的孔口高度选用为便于闸门的入槽轨道顶部应设导向坡度图7.0.87.0.10平面闸门门槽主轨的强度可参照附录L验算反轨侧轨可按构造要求选择7.0.11露顶式弧形闸门的支铰宜支承在钢筋混凝土牛腿上潜孔弧形闸门的支铰可支承在钢梁上7.0.12平面闸门门槽的上下游两侧宜设置金属护角护角设置高度应根据其工作条件确定7.0.13设计拦污栅槽埋件时可参照平面闸门埋件的有关要求进行7.0.14大中型工程施工导流孔闸门底槛及其附近的衬护应根据导流期过闸水流流态过流时间长短及推移质过闸情况等因素确定底槛断面高度可采用200300mm必要时可在其上下游各设宽为8001500mm的衬护板并加强锚固设计8启闭力和启闭机8.1启闭力的计算8.1.1平面闸门启闭力的计算动水中启闭的闸门启闭力计算应包括闭门力持住力启门力的计算(1)闭门力的计算FnTTn=+()−+GPkN(8.1.1-1)wzTGdzst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(2)持住力计算FnGGWPPTT="(+++−−+)kNTjGsxtzdzs(8.1.1-2)(3)启门力的计算FnTTPnGGW=+()"++++kNQTzdzsxGjs(8.1.1-3)上三式中nT摩擦阻力安全系数可采用1.2nG计算闭门力用的闸门自重修正系数可采用0.91.0n’G计算持住力和启门力用的闸门自重修正系数可采用1.01.1G闸门自重力kN当有拉杆时应计入拉杆重量计算闭门力时选用浮重 Ws作用在闸门上的水柱压力kNGj加重块重力kNPt上托力kN包括底缘上托力及止水上托力底缘上托力参见附录DPx下吸力kN参见附录DTzd支承摩阻力kNPT=+()frfzd1R滑动轴承的滚轮摩阻力PfR1Tzd=+1Rd滚动轴承的滚轮摩阻力Tzd=f2P滑动支承摩阻力P作用在闸门上的总水压力kNr滚轮轴半径mmR1滚动轴承的平均半径mmR滚轮半径mmd滚动轴承滚柱直径mmf1f2f3滑动摩擦系数计算持住力应取小值计算启门力闭门力应取大值可参照附录M选用f滚动摩擦力臂mm参照附录M选用Tzs止水摩阻力kNTzs=f3PzsPzs作用在止水上的压力kN静水中开启的闸门其启闭力计算除计入闸门自重和加重外尚应考虑一定的水位差引起的摩阻力露顶式闸门和电站尾水闸门可采用不大于1m的水位差潜孔式闸门可采用15m的水位差对有可能发生淤泥污物堆积等情况时尚应酌情增加8.1.2弧形闸门启闭力计算(1)闭门力的计算1F=+[(nTrTrPrnGr)+−]kNwTzd013zstG2R1(8.1.2-1)计算结果为正值时需加重为负值时依靠自重可以关闭(2)启门力的计算1F=−[(nTrTr+)QTzd01zsR2+−PrnGr]kN(8.1.2-2)tG32上二式中r0r1r2r3r4转动铰摩阻力止水摩阻力闸门自重上托力和下吸力对弧形闸门转动中心的力臂mR1R2加重(或下压力)和启门力对弧形闸门转动中心的力臂mTzs止水摩阻力按8.1.1计算其他符号同前(3)弧形闸门在启闭运动过程中力的作用点方向和力臂随运动而变化因此必要时可绘制启闭力过程线以决定最大值8.1.3拦污栅启吊力计算(1)在静水中启吊时其启吊力为 FnGn≥+"mkNQGm(8.1.3)式中nm污物的超重系数可采用1.2m污物的重力kN按栅条间部分堵塞考虑堵塞面积可根据污物情况决定G拦污栅自重力kNnG自重修正系数采用1.01.1(2)在动水中启吊时其启吊力除按公式(8.1.3)计算外尚应考虑拦污栅部分堵塞后形成水位差的影响选用水位差不得大于2m8.1.4为防止闸门的底部渗漏除进行上述各项计算外还应验算底止水在底槛上的压应力yσγ≥00012.HlMPays(8.1.4)33式中水的容重kN/m可取10kN/mHs由底槛算起的水头m8.1.5在多泥沙水流中工作的闸门计算启闭力时应做专门研究除考虑水压力外还应考虑泥沙影响包括泥沙引起的支承止水摩阻力泥沙与闸门间的粘着力和摩擦力门上淤积泥沙的重量等粘着系数和摩擦系数可通过试验确定此外还应适当加大安全系数以克服泥沙局部阻塞增加的阻力8.1.6计算小型闸门的启闭力时安全系数应适当加大8.2启闭机选择8.2.1常用启闭机有螺杆式固定卷扬式台车式门式和液压式等可根据闸门型式尺寸孔口数量及运行条件等因素选用选用启闭机的启闭力应等于或大于计算启闭力也允许略小于计算启闭力但不得超过5%同时还应符合启闭机系列标准规定8.2.2螺杆式启闭机多用于操作需要下压力的闸门大启闭力螺杆启闭机多用于操作潜孔弧形闸门但需设置可转动支座或设置导轨及铰接吊杆与闸门连接为避免螺杆超载压弯应设可靠的保护装置可采用安全扭矩装置等8.2.3固定卷扬式启闭机的使用最广泛用于操作靠自重或加重关闭和要求在短时间内全部开启的闸门宜布置为一门一机8.2.4台车式和门式启闭机多用于操作孔数多且不需要同时局部均匀开启的闸门启闭机台数应根据开启闸门的时间要求决定并考虑有适当的备用量采用大启闭力的门式或台车式启闭机操作多种闸门当各闸门启闭力相差悬殊时启闭机上宜设启闭各闸门的超载安全装置布置门式启闭机应照顾坝面金属结构设备及大坝的检修需要8.2.5单向液压启闭机宜用于操作潜孔平面闸门和潜孔弧形闸门当用于操作弧形闸门时也需设置可转动支座或设置导轨及铰接吊杆与闸门连接简易液压启闭机可用于操作中小型各类闸门8.2.6启闭机扬程可根据运行条件决定并应满足(1)溢流闸门可提出水面以上12m(2)快速闸门可提到孔口以上0.51.0m(3)闸门检修更换可提到检修平台以上0.51.0m8.2.7为减轻对钢丝绳的腐蚀延长使用寿命当启闭机钢丝绳经常浸水时宜选用镀锌钢丝绳在水位变化的部位可涂防腐蚀剂或采用其他适当的防腐蚀措施8.3自动挂脱梁8.3.1当采用移动式启闭机操作多孔口闸门或闸门在操作过程中吊杆装卸频繁时宜采用 自动挂脱梁其型式可根据工作条件选用机械式或液压式等8.3.2为改善自动挂脱梁的使用条件提高挂脱闸门的准确性应注意以下情况(1)闸门应尽量设置上游止水如闸门设置下游止水时应注意自动挂脱梁水下工作的可靠性(2)自动挂脱梁入水工作时应注意水流扰动对其稳定性的影响(3)应注意门槽施工安装精度以适应自动挂脱梁能在多孔口门槽内使用(4)自动挂脱梁应作静平衡试验以便操作平稳入槽前不应有倾斜阻卡等现象(5)自动挂脱梁的转动轴和销轴应设置轴套并应采取润滑防腐蚀等措施(6)自动挂脱梁应设导向定位安全装置和排气(水)孔以保证机构灵活可靠(7)当工作温度低于0时尚应有防止操作时或入水后挂脱部件结冰的设施附录A闸门孔口尺寸和设计水头系列标准A.0.1闸门孔口尺寸标准分三类(1)露顶式溢洪道闸门的孔口尺寸按表A1采用(2)潜孔式泄水孔闸门的孔口尺寸按表A2采用表A1露顶式闸门的孔口尺寸孔孔口宽度(m)口高1.01.52.02.53.03.54.04.55.06.07.08.09.010.012.014.016.018.020.0度(m)1.00001.500002.00000002.5000000003.000000003.5000000004.0000000004.5000000005.0000000006.0000000007.000000008.0000000009.00000000010.00000000011.0000000012.000000013.000000014.00000015.00000016.00000017.000018.000019.0020.0021.0022.00注孔口高度为闸门高度表A2潜孔式泄水闸门孔口尺寸孔孔口宽度(m) 口高1.01.52.02.53.03.54.04.55.06.07.08.010.012.014.016.018.020.0度(m)1.000001.500002.00000002.5000003.000000003.500000004.00000000004.5000000005.00000000006.000000000007.000000000008.000000000009.0000000000010.0000000000011.000000000012.000000000013.00000000014.00000000015.0000000016.0000000018.00000(3)其他闸门(尾水闸门除外)的孔口尺寸按表A3采用表A3其他闸门(尾水闸门除外)的孔口尺寸孔孔口宽度(m)口高0.60.81.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.010.012.014度(m)0.600.8001.00001.20001.50002.00002.50003.0000003.500004.0000004.50000005.00000005.5000000 6.000000006.5000000007.00000000007.5000000008.00000000000009.0000000000010.0000000000000011.00000000012.0000000013.0000014.000015.000016.000018.0000闸门孔口尺寸标准表表A1表A3中0所对应的数据为推荐的孔口尺寸应结合闸门和启闭机制造安装和运行的具体条件选用表列的孔口尺寸A.0.2闸门设计水头系列标准(1)设计水头为1020m时按0.5m递增(2)设计水头为2050m时按1.0m递增(3)设计水头大于50m时按2.0m递增附录B通气孔面积的计算B.0.1设于泄水管道中的工作闸门或事故闸门其门后通气孔面积可按下列经验公式计算Qa≥a[]υaQA=009.υ(B1)awaυ=009.wAυa2式中a通气孔的断面面积m3Qa通气孔的充分通气量m/sva通气孔的允许风速m/s采用40m/s对小型闸门可采用50m/svW闸门孔口的水流流速m/s2A闸门后管道面积m也可按下列半理论半经验公式计算 [ln(aFrg−+1)bβγ=−KF()11−g(B2)式中气水比=Qa/Qw3Qw闸门一定开启高度下的流量m/sFeγυ=/.981Frg闸门孔口断面的弗劳德数gv闸门流速m/se闸门开启高度mKab各区间的系数见表B1B.0.2引水发电管道快速闸门门后通气孔面积可按发电管道面积的3%5%选用事故闸门的通气孔面积可酌情减少B.0.3检修闸门门后通气孔面积可根据具体情况选定宜大于或等于充水管面积表B1半理论半经验公式系数表[aln(Frg−1)+b]区β=K(Fr−1)−1gS间L/hFrg的范围Kab号3.9620.301.1580.112-0.2426.1010.663.873.9601.01540.0000.0001.946.2901.01500.0350.00410.6627.40A1.611.9401.01520.0000.0001.9117.1901.0420.0390.00827.4035.781.381.9101.04130.0000.00035.7877.001.0815.6701.13000.0280.1444.5732.5901.3420.173-0.4386.1010.663.494.5701.01530.0000.0001.7018.061.05400.0190.013B10.6627.401.561.701.05150.0000.00027.4035.782.4510.811.0730.0530.07035.7877.002.338.3101.1700.182-0.019注A设平面闸门的压力管道B设弧形闸门的无压管道L闸后管道长度h管道净高度附录C平面闸门门槽型式的选择C.0.1泄水系统平面闸门的门槽型式可选用型及型门槽其适用范围和体形参数如表C1表C1平面闸门门槽的型式形状参数和适用范围槽图形门槽几何形状的参数适用范围型 (1)泄水孔事故门门槽和检修门门槽(1)较优宽深比(2)水头低于12mW/D=1.61.8的溢流坝堰顶工作(2)合宜宽深比闸门门槽W/D=1.42.5(3)电站进水口(3)门槽初生空穴数的事故快速闸门门经验公式为槽KI=0.38(W/D)(公式适用(4)泄水孔工作范围为门门槽当水流空W/D=1.43.5)穴数K大于1.0(约相当于水头低于30m或流速小于20m/s)时(1)泄水孔工作门门槽其水流空穴数K0.6(约相(1)合宜宽深比当水头为30W/D=1.52.050m或流速为(2)较优错距比2025m/s)时/W=0.050.08(2)高水头短管(3)较优斜坡道事故门门槽其/X=1/101/12水流空穴数1.0K(4)较优圆角半径0.4时R=3050mm(3)要求经常部或圆角比R/D=0.10分开启其水流空(5)门槽初生空穴数穴数大于0.8的工KI=0.40.6(可根据已有作门门槽科研成果及工程实例类(4)水头高于比选用)12m其水流空穴数大于0.8的溢流坝堰顶工作门门槽C.0.2当门槽附近边界体形特殊流态复杂或要求经常部分开启的工作闸门门槽上述两种槽型无法适应时可参照已建工程的运行经验并通过水工模型试验选择合适的门槽型式以谋求增加门槽段水流空穴数K值的合理措施或其他方法C.0.3当水流空穴数K小于0.6(约相当于水头高于60m或流速大于30m/s)时除选用型 门槽或其他特殊槽型外根据工程具体情况在门槽上下游一定范围内宜采用钢板低水灰比的高标号混凝土或其他抗蚀护面材料衬护施工时要求体形准确表面平整C.0.4水流空穴数可用下式计算HHH+−K=1av2υ/()2g1(C1)式中H1紧靠门槽上游附近的断面平均压力kPaHa大气压力kPa见图C1Hv汽化压力kPa见图C2v1紧靠门槽上游附近断面的平均流速m/s2g重力加速度9.81m/s如门槽形状不变而水流空穴数降低到某一数值时则门槽段边界将发生空穴现象这一数值称为该门槽体形的初生空穴数通常以Ki表示不同体形的门槽具有不同的初生空穴数根据实际工程中门槽附近的水流空穴数K可选用合适的门槽型式若KiK则这种型式的门槽一般不致于发生空穴K大于Ki的安全裕度可根据闸门的重要性及工作条件选取安全系数n=1.21.5使KnKi图C1大气压力与高程的关系曲线图C2水的汽化压力与温度的关系曲线 附录D闸门荷载计算的主要公式D.0.1静水压力计算作用在闸门上的静水压力可按表D1中的公式计算D.0.2动水压力计算图D1闸门底缘示意图闸门在动水中工作时作用在闸门上的动水压力包括时均值及脉动值两部分当符合3.0.5的情况时脉动值的作用和影响按动力系数予以考虑垂直作用于闸门面板的时均动水压力可按静水压力分布计算作用于闸门的水柱压力和闸门底缘的上托力下吸力可参照式(D1)和式(D2)计算(1)上托力计算当采用如图D1所示之底缘形式时上托力按式(D1)计算PH=γβDBtts1zs(D1)式中Pt上托力kNHsD1见图D1mBzs两侧止水距离m33水的容重kN/m可采用10kN/mt上托力系数当验算闭门力时按闸门接近完全关闭时的条件考虑取t=1.0当计算持住力时按闸门的不同开度考虑t可参照表D2取用表D1静水压力计算序水压力图形计算公式号 总水压力12P=γHsBzs21P力作用点位置2H=Hcs3总水压力122p=γ(Hs−Hx)Bzs22P力作用点位置21HxH=(2H−)cs3H+Hsx总水压力1p=γ(2H−h)hBszs23P力作用点位置h3H−2hsH=H−×cs32H−hs总水压力p=γ(H−h)hBsxzs4P力作用点位置1H=H−hcs2总水压力12p=γ[(2H−h)h−Hx]Bszs25P力作用点位置232233HHx−Hx−6Hsh+6Hh−2hssH=c223Hx−6Hh+3hs12p=γHsB212πφ1V=γR[+2sinφcosφ−(sin2φ+sin2φ)]Bs121221802612p=γHxBx212πβ1V=γR[+2sinβcosφ−(sin2β+sin2φ)]Bx121221802 总水压力22p=(P−P)+(V−V)sxsx12p=γHsBs212πφ1V=γR[−2sinφcosφ−(sin2φ+sin2φ)]Bs12212180212p=γHxB7x212πβ1V=γR[+2sinβcosφ−(sin2β+sin2φ)]x121221802总水压力22p=(P−P)+(V−V)sxsx12p=γHsBs212πφ12φ1V=γR[−sin2φ−sin(φ−φ)−sinφsin(s2122180212p=γHxB8x212πβ1V=γR[+2sinβcosφ−(sin2β+sin2φ)]Bx121221802总水压力22p=(P−P)+(V−V)sxsx1p=γ(H+H′)hBsss212πφ1V=γR[+2sinφcosφ)−(sin2φ+sin2φs1212218022H′s+(cosφ−cosφ)]B12RPxVxP计算公式同(6)式中Ps上游水平分力kNVs上游垂直分力kN9Px下游水平分力kNVx下游垂直分力kNHs上游水头mHx下游水头mR弧门面板曲率半径m3水的容重一般对淡水可取10kN/m对海水可34kN/m含沙水按试验确定Bzs两侧止水间距mB孔口宽度mh闸门高度计算到顶止水m 表D2上托力系数ta/D1248121660°0.80.70.50.40.2552.5°0.70.50.30.1545°0.60.40.10.05注a闸门开启高度mD1闸门底止水至上游面板的距离m闸门底缘的上游倾角(参阅图D1)表D2中t值适于闸后明流流态且在应用时对泄水道闸门0a0.5H对电站快速闸门0aakak为电站快速闸门关闭时闸后明满流转换临界开度关于临界开度的确定问题可根据已成工程类比或参考有关试验研究报告计算必要时可通过水工模型试验确定在一般情况下亦可暂按ak=0.5H估算H为引水道的孔高计算持住力过程线可在上述相对开度范围内进行特殊情况应通过水工试验论证(2)下吸力计算Pp=DBssz2s(D2)式中Ps下吸力kND2闸门底缘止水至主梁下翼缘的距离m2ps闸门底缘D2部分的平均下吸强度可按20kN/m计算当流态良好通气充分并符合5.1.2(4)要求时可适当减少溢流坝闸门水闸闸门和坝内明流底孔闸门当符合5.1.2(4)要求及下游流态良好通气充分时可不计下吸力D.0.3波浪压力计算波浪压力按现行SDJ21混凝土重力坝设计规范所列公式或按浅水波计算方法进行计算D.0.4泥沙压力计算当闸门前面有泥沙淤积时作用在闸门上的泥沙压力可按式(D3)计算12o2Ph=−γφtg(/452)Bnnn2(D3)式中Pn泥沙压力kN3n泥沙在水中的容重kN/mn=(0-1)(1-)30泥沙颗粒容重kN/m泥沙的空隙率hn泥沙的淤积高度mB门上泥沙淤积宽度m 淤沙的内摩擦角D.0.5漂浮物撞击力计算漂浮物撞击力可按式(D4)计算γγ=−−()11()ρn0(D4)式中Pz漂浮物撞击力kNWp漂浮物重力kN根据河流中漂浮物情况按实际调查确定v水流速度m/st撞击时间s应根据实际资料估算注流冰对闸门的撞击力按现行SDJ21混凝土重力坝设计规范所列公式确定D.0.6地震力计算地震作用按现行SDJ10水工建筑物抗震设计规范确定D.0.7风荷载计算风荷载按现行工业与民用建筑结构荷载规范有关规定采用附录E闸门止水橡皮定型尺寸及性能E.0.1止水橡皮的定型设计各部尺寸如表E1(参见图E1)表E1止水橡皮的定型尺寸闸止各部尺寸(mm)门水型应用范类部号LL1L2L3bb1b2RR1rD围别位平P60-A110406—2068302410201.P60-A面P60-B110406602068—241020适用于孔口闸P45-A100315—165622.518820大的闸门门2.P45-A和适用于孔口顶潜中小的闸侧孔门弧3.P60-B止形P45-B100315451656—18820及P45-B适水闸用于潜孔弧门门4.P60-A及P60-B内有帆布三层转P1.P350140—————802020—角60-A60—AP P45—A及P350140—————208020—60-A60—BPP45—B适350140—60———802020—止60-B用于下游止水P水的转角350140—60———208020—60-B2.PP60—AP350122.5—————551010—45-A45—AP及P350122.5—————105510—45-A60—BPP45—B350122.5—45———551010—45-B适用于上游P止水的转角350122.5—45———105510—45-BI130-20130———2010—————适用于孔口大的闸门底(无帆布)止I110-16110———168—————适用孔口水中小的闸门(无帆布I60-7575———20——————适用于橡P60-A皮I45-7575———16——————适用于垫P45-A露顶侧式止L8-A806061263—8—5—弧水门注橡塑复合止水的型号尺寸同上表 图E1E.0.2闸门普通止水橡皮物理机械性能见表E2表E2普通止水橡皮性能序号指标名称指标值31密度(g/cm)1.21.52含胶量(新胶)不小于(%)603拉伸强度(MPa)13224肖氏硬度HS50705延伸率(%)4005006拉伸弹性模量(MPa)1.21.5当100%时1.62.0当200%时1.82.57压缩弹性模量(MPa)5070 当20%时5.56.0当30%时5.66.0当40%时6.26.88在-40到+40温度下工作不发生冻裂或硬化E.0.3闸门橡塑复合止水的物理机械性能橡塑复合止水系将聚四氟乙烯贴合或喷涂在普通止水橡皮密封面上而成的止水前者为多节型后者为无节型其性能见表E3表E3橡塑复合止水的物理机械性能表序指标序指标名称指标名称指标值号值号1肖氏硬度HS65±5贴合层1.05聚四氟乙烯层厚度(mm)1.22拉伸强度(MPa)1626喷涂层0.5±0.13扯断延伸率(%)450500喷涂层磨损厚度(预压缩粘着强度(F4与橡胶63mm运行行程0.110.2141215同)(kN/m)3000m)(mm)附录F几种支承材料性能表F1压合胶木性能胶木板(短层积板)指标名称MCS—1MCS—2MCS—2—1MCS—331.密度(g/cm)不小于1.331.31.231.32.水分和挥发物质(%)不6777大于3.24h吸水率(%)不大于—5—54.极限吸水率(%)不大于2020——5.极限膨胀率(%)不大于2222——6.顺纹拉伸极限强度—260200140(MPa)不小于7.顺纹压缩极限强度180160130125(MPa)不小于8.静曲极限强度(MPa)不—280220180小于29.冲击强度(J/cm)不小于—86310.胶缝极限剪切强度14151512.5(MPa)不小于11.端面白氏硬度(MPa)不2.52.5—2.5 小于表F2填充聚四氟乙烯板材物理机械性能序号指标名称单位指标值31密度g/cm1.552压缩强度(不小于)MPa4323冲击强度无缺口(不小于)kJ/m34布氏硬度HB(不大于)MPa1.25耐定荷变形率(不大于)28MPa24h%2.06耐定荷永久变形率(不大于)卸荷24h后%1.5表F3钢基铜塑复合材料性能塑料层材料序号指标名称聚四氟乙烯聚甲醛1复合层总厚度(mm)1.21.51.21.52复合层厚度偏差(mm)不大于0.200.203结合强度(MPa)不小于16164抗压强度(MPa)不小于2003005布氏硬度HB(MPa)33-5-56线膨胀系数(1/K)3×102.3×107热导率J/(s·cm·K)0.420.0178使用温度()-200+280-40+100附录G面板验算公式及图表G.0.1面板的折算应力验算(1)当面板的边长比b/a1.5且长边布置在沿主梁轴线方向时(图G1)只须按式(G1)验算面板A点的折算应力图G122σσσσσ=+−−()()σσα−≤11.[σ]zhmyxxymommoxx(G1) 22式中σδmyy=Kqa/垂直于主(次)梁轴线方向面板支承长边中点的局部弯曲应力σµmmxy=σ面板沿主(次)梁轴线方向的局部弯曲应力其中µ为泊桑比取为0.3σox对应于面板验算点的主(次)梁上翼缘的整体弯曲应力[]σ抗弯容许应力按表4.2.1-2采用α弹塑性调整系数当b/a3时取=1.4当b/a3时取=1.5Ky支承长边中点弯应力系数按表G1至表G3采用q面板计算区格中心的水压强度MPaσmyσmxσox均取绝对值表G1四边固定矩形弹性受均载的弯曲系数K(µ=0.3)b/a验算点1.01.11.21.31.41.5支承长边中点0.3080.3490.3830.4120.4360.454Ky(A点)支承短边中点0.3080.3230.3320.3380.3410.342Kx(B点)b/a验算点1.61.71.81.92.02.5支承长边中点0.4680.4790.4870.4930.4970.5000.500Ky(A点)支承短边中点0.3430.3430.3430.3430.3430.3430.343Kx(B点)表G2三边固定一边简支矩形薄板受均载的弯应力系数K(µ=0.3) (2)当面板的边长比b/a1.5或面板长边方向与主梁轴线垂直时(图G2)尚应按式(G2)验算面板B点的折算应力22σσσσσ=+−−()()σσα−≤11.[σ]zhmyxxymommoxx(G2)22式中mx=Kqa/面板沿主梁轴线方向的局部弯应力K值对(a)图取Kx对(b)图取Kymy=mx垂直于主梁轴线方向面板的局部弯应力取0.3ox对应于面板验算点主梁上翼缘的整体弯应力可按下式计算σξ=(.15−05.)/MWox11面板兼作主(次)梁上翼缘的有效宽度系数(见表G4)M对应于面板验算点主梁的弯矩W对应于面板验算点主梁的截面抵抗矩 mxmyox均取绝对值其他符号意义同前图G2表G3两相邻边简支另两相邻边固定矩形弹性薄板承受均载的弯应力系数K(=0.3)验算b/a点1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0支承长边中点0.4070.4590.5060.5490.5850.6160.6400.6620.6800.6950.702(A点)Ky支承短边中点0.4070.4250.4410.4520.4590.4630.4670.4680.4700.4710.472(B点)KxG.0.2面板参与梁系有效宽度的计算 图G3(1)面板兼作主(次)梁翼缘的有效宽度B对于简支梁或连续梁中正弯矩段可按式(G3)式(G4)计算(式中符号见图G3)取其中较小值Bb=ξ1(G3)Bb≤+60δ()Q235钢l或B≤50δ+b(16锰钢)(G4)l式中b=(b1+b2)/2主次梁的间距1有效宽度系数按表G4采用面板厚度b1梁肋宽度当梁另有上翼缘时为上翼缘宽度(2)对于连续梁中负弯矩段或悬臂段面板的有效宽度应按式(G5)取用B=2b(G5)式中2有效宽度系数(按表G4采用)表G4面板的有效宽度系数12l0/b0.511.52.02.534568102010.20.400.580.700.780.840.900.940.950.970.981.0020.160.300.420.510.580.640.710.770.790.830.860.92注l0为主(次)梁弯矩零点之间的距离对于简支梁l0=l对于连续梁的正弯矩段可近似地取l0=0.6l0.8l对于其负弯矩段可近似地取l0=0.4l其中l为主(次)梁的跨度(见图G3)1适用于梁的正弯矩图为抛物线图形2适用于梁的负弯矩图近似地取为三角形附录H栅条稳定临界荷载计算H.0.1长方形断面的栅条临界荷载分别按式(H1)式(H2)计算(1)受均布荷载的悬臂梁1285.P=EIGINLy2dl(H1)(2)受均布荷载的简支梁 283.P=EIGINLy3dl(H2)式中PL栅条整体稳定的临界荷载PLkqlNq栅条单位长度上的荷载N/cml栅条的跨度cm4E钢材的弹性模量10Pa4G钢材的剪切模量10Pa4Iy栅条对y轴惯性矩cm13Ih=δy124Id栅条断面的抗扭惯性矩cm13Ih=δd3h栅条断面高度cm栅条断面厚度cmk整体稳定安全系数可取2附录I压合胶木滑道和填充聚四氟乙烯板滑道的有关要求I.0.1压合胶木滑道(1)胶木的物理机械性能应符合表F1的要求胶木压入夹槽前经干燥处理后其含水率不得大于5%(2)工作面应由3条压合胶木组成其总宽度宜为100150mm其承压方向应是胶木顺木纹方向的端面(图I1)图I1(3)3条胶木的总宽度应比夹槽宽度大1.3%1.7%胶木滑道夹槽与胶木配合公差可取H8/s7(4)胶木压入后的加工粗糙度应达到Ra=3.2m(5)加工后表面应用润滑脂保护I.0.2填充聚四氟乙烯板滑道(1)填充聚四氟乙烯板材的物理机械性能应符合表F2的要求(2)填充聚四氟乙烯板材的尺寸有两种一为130mm250mm厚20mm一为140mm 250mm厚25mm(3)填充聚四氟乙烯板宽度应比夹槽宽度大1.5%2.0%(4)夹槽与填充聚四氟乙烯板材的配合公差可取H7/p6(5)板材压入夹槽后表面加工粗糙度应达到Ra=3.2m附录J闸门滚轮的计算J.0.1闸门滚轮的计算公式(1)圆柱形滚轮与平面轨道接触情况是线接触其接触应力可按式(J1)验算σ=0.418PE/(bR)≤3.0σ(J1)maxs(2)圆柱形或圆锥形滚轮与弧形轨头的轨道双曲率的滚轮与平面轨头的轨道接触情况是点接触其接触应力可按式(J2)验算σ=ξ3PE/R2≤1.15σ(J2)2s当R1与R2之比在0.30.8之间也可按近似公式(J3)验算σ=0.243PE2(1/R+1/R)2≤4.5σ(J3)max12s式中P作用在滚轮上的荷载Nb轮缘宽度mmR滚轮的半径mmR1R2两接触面的半径mmR1为小值R2为大值E材料的弹性模量MPa若两种弹性模量不同的材料接触时应采用合成弹性模量E进行计算2EEE"=12EE+12s两种接触材料中较小的屈服点MPa选用s时应注意与材料表面的热处理硬度有关由R1/R2比值确定按表J确定表J系数值R11.000.900.800.700.600.500.400.300.200.150.10R20.3300.0780.0840.0920.1010.1120.1220.1390.1620.2150.25610.0890.0960.1010.1100.1170.1220.1280.1440.1640.1840.1942注1接触面中心处的应力系数2接触面的椭圆长径末端处的应力系数附录K吊耳与吊杆的计算K.0.1吊耳的计算(1)吊耳的宽度厚度与吊耳孔直径的关系(图K)可按式(K1)选用 Bd=(.~.)24261δ≥B20ad=(.~.)09105(K1)图K(2)吊耳孔壁承压应力按式(K2)进行验算吊耳孔拉应力按式(K3)验算Pσcj=≤[]σcjdδ(K2)22R+rσ=σ≤[]σ(K3)kcj22kR−r式中P一个吊耳孔所承受的荷载N吊耳板的厚度mmrR如图KR取B/2与(r+a)二者中之小者cjk容许局部紧接承压应力和孔壁抗拉应力按表4.2.2取用为调整吊耳孔位置而采用轴承板时则两块轴承板的总厚度应不小于1.2K.0.2吊杆的计算对吊杆最弱断面可按式(K4)进行拉应力验算Pσ=≤0.9[σ](K4)A式中P闸门吊杆所承受的拉力N2A吊杆体最弱断面面积mm容许拉应力MPa按表4.2.1-2取用附录L轨道的计算公式L.0.1轨道与滚轮的接触应力可按附录J有关公式进行计算L.0.2平面闸门主轨强度可按下述方法进行验算也可将轨道作为弹性地基梁进行验算(1)在滚轮作用下轨道应验算下列各项(见图L1) 图L1a.轨道底板混凝土承压应力Pσσ=≤[]hh3hBkk(L1)当相邻两滚轮中心距小于3hk时可按近似公式(L2)计算Pσσh=≤[]hBLk(L2)式中P滚轮的荷载Nhk轨道高度mmBk轨道底板宽度mmL相邻两滚轮的中心距mmh混凝土的容许承压应力MPa按表4.2.5采用b.轨道横断面弯曲应力3Phσσ=≤k[]8Wk(L3)3式中Wk轨道截面抵抗矩mm抗弯容许应力MPa对铸锻件按表4.2.2采用c.轨道颈部的局部承压应力Pσσ=≤[]cdcd3st(L4)式中s颈部至轨面的距离mmt颈部厚度mmcd局部承压容许应力MPa对铸锻件按表4.2.2采用 图L2d.轨道底板弯曲应力2cσσ=≤3[]σhh2hδ(L5)式中c底板悬臂段长度mm底板厚度mm抗弯容许应力MPa按表4.2.2采用(2)胶木滑道支承轨道应验算下列各项(参阅图L2)a.轨道底板的混凝土承压应力σ=q/B≤[σ](L6)hkh式中q胶木滑道单位长度荷载N/mmb.轨道底板弯曲应力2cσ=3σ≤[σ](L7)hh2hδ附录M摩擦系数表系数值种类材料及工作条件最大最小滑1.钢对钢(干摩擦)0.50.60.152.钢对铸铁(干摩擦)0.350.16动3.钢对木材(有水时)0.650.3摩4.胶木滑道胶木对不锈钢在清水中1)2)擦压强q2.5kN/mm0.100.110.06系压强q=2.52.0kN/mm0.110.130.065数压强q=2.01.5kN/mm0.130.150.075压强q1.5kN/mm0.170.0855.钢基铜塑三层复合材料滑道及填充聚四氟乙烯板滑道对不1)锈钢在清水中压强q2.5kN/mm0.090.04压强q=2.52.0kN/mm0.090.110.05 压强q=2.01.5kN/mm0.110.130.05压强q=1.51.0kN/mm0.130.150.06压强q1.0kN/mm0.150.06摩擦1.钢对青铜(干摩擦)0.300.16系数2.钢对青铜(有润滑)0.250.12滑动3.钢基铜塑复合材料对镀铬钢(不锈钢)0.120.140.05轴承止擦1.橡皮对钢0.700.35水系2.橡皮对不锈钢0.500.20摩数3.橡塑复合止水对不锈钢0.200.05滚擦1.钢对钢1mm动力2.钢对铸铁1mm摩臂注1)工件表面粗糙度轨道工作面应达到Ra=1.6m胶木(填充聚四氟乙烯)工作面应达到Ra=3.2m2)表中胶木滑道所列数值适用于事故闸门和快速闸门当用于工作门时尚应根据工作条件专门研究__________________附加说明修编单位水利部电力工业部东北勘测设计研究院参加单位西北农业大学安徽省水利水电勘测设计院主要修订人洪永灿何运林孙为勤'