DB34T 3566-2019 底軸驅(qū)動(dòng)翻板鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范

DB34DB34/T3566—2019底軸驅(qū)動(dòng)翻板鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范Designspecificationforbottomroller-drivingflapsteelgate2019-12-25發(fā)布2020-01-25實(shí)施安徽省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I 1 1 2 4 4 4 4 5 6 6 7 1GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺GB/T3632鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高GB/T14173水利水電工程鋼閘門制造GB/T23894滑動(dòng)軸承銅合金23止水埋件water-sealem穿墻套管埋件wallbushing44.2.3閘門的孔數(shù)應(yīng)根據(jù)閘的地基條件、運(yùn)用要求等因素，綜合分析確定，對(duì)于多孔宜選擇奇4.2.4閘門上游側(cè)宜根據(jù)河道推移質(zhì)來(lái)量設(shè)置相應(yīng)高度的攔沙坎，防止泥沙在門前堆積而影響4.3.1啟閉機(jī)型式宜根據(jù)閘門尺寸、運(yùn)行條件以及防洪泄水等因素確定。大型閘門宜選用雙拐54.3.6具有緊急防洪、泄水任務(wù)的水閘，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)在失電情況下，應(yīng)能自動(dòng)卸荷，并使閘門5.2有控泄要求、經(jīng)常局部開(kāi)啟的閘門，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮閘門各部件承受不同程度的動(dòng)力荷載5.3設(shè)計(jì)閘門時(shí)，應(yīng)將可能同時(shí)作用的各種荷載進(jìn)行組合。荷載組合分為基本組合和特殊組合兩類。6壓力風(fēng)壓力啟閉力撞擊力載√√√√√√√√√√算√√√√√√√√√√√算√√√√√√√√√算6.1.1閘門結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)根據(jù)閘門的性質(zhì)、操作條件、連接方式、工作溫度等不同材質(zhì)，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)分別符合GB/T700、12門34注3：大型工程指Ⅰ等、Ⅱ等工程；中型工程指Ⅲ等工程；小型工程指Ⅳ等、Ⅴ等工程；工程等級(jí)按SL252的規(guī)76.1.2閘門承載結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)保證其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和硫、磷的含量6.1.14閘門防腐蝕涂裝材料應(yīng)根據(jù)工作環(huán)境、環(huán)保要求、工作年限、使用工況選用，>16～40>16～40>40～60>40～63>60～100>63～80>100～150>80～100>150～200>100～1508123456123456123456123456123456彎]]焊縫分類應(yīng)力種類符號(hào)1234123456123456123456123456對(duì)接焊縫一、角焊縫剪9]]l]]注1：A級(jí)螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按較小值）的螺栓；d為公稱直徑，l為螺桿公稱長(zhǎng)度。鋼碳素-450-500-570-640抗壓]]拉]a]w]cd]cj]cg]9-1)7.1.1門葉面板宜布置在迎水面一側(cè)，面板厚度應(yīng)根據(jù)縱橫梁系的間距和面板7.1.2閘門門葉的梁系宜采用同層的布置方式，并應(yīng)考慮制造、運(yùn)輸、安裝、7.2.2對(duì)于門葉的承載構(gòu)件和連接件，應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。在同時(shí)7.2.4受彎、受壓和偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)驗(yàn)算整體b)受拉構(gòu)件容許長(zhǎng)細(xì)比，主要構(gòu)件，不應(yīng)超過(guò)200；次要構(gòu)件，不應(yīng)超過(guò)250；kyq......................................(1)）；q——面板計(jì)算區(qū)格中心的水壓力強(qiáng)度，單位為兆帕（d)驗(yàn)算面板強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮面板的局部彎7.3.1破水器布置在門葉頂部，可布置在門頂?shù)纳嫌蝹?cè)或下游側(cè)，布置在下游7.4.2導(dǎo)水板的長(zhǎng)度、角度應(yīng)根據(jù)閘門擋水期間門頂漫溢設(shè)計(jì)水深、門后水墊8.1.2底軸是承受支座反力、彎矩與扭矩共同作用的多支點(diǎn)長(zhǎng)軸，應(yīng)采用焊接性能良8.1.5底軸分節(jié)長(zhǎng)度及分節(jié)數(shù)量應(yīng)根據(jù)材料、運(yùn)輸、安裝條件、支鉸點(diǎn)的布置以及門8.1.6底軸上固接門葉的多排高強(qiáng)度螺栓孔應(yīng)錯(cuò)位布置，同一環(huán)向截面上宜布置二排8.2.2閘門旋轉(zhuǎn)運(yùn)行過(guò)程中，傳遞的荷載大小、方向不斷發(fā)生著變化，支鉸裝置應(yīng)對(duì)8.2.3支鉸裝置的鉸座宜布置成腰型孔，滿足支鉸軸承在支鉸座內(nèi)上下浮動(dòng)的要求，9.1.2拐臂應(yīng)按照固端約束桿件最不利工作位置，以啟閉機(jī)額定容量進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和9.2.1閘門擋水期間，應(yīng)通過(guò)可靠的鎖定裝置將門葉固定在某一位置，以避免啟閉機(jī)長(zhǎng)時(shí)期處9.2.3鎖定裝置宜選用自動(dòng)、半自動(dòng)鎖定器。鎖定的結(jié)構(gòu)方式應(yīng)按啟閉機(jī)房?jī)?nèi)空間尺寸的具體9.2.4鎖定裝置應(yīng)與啟閉機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣互鎖，在鎖定裝置未完全退出鎖定位置前，啟閉機(jī)不應(yīng)進(jìn)10.1.7閘門水封應(yīng)預(yù)留壓縮量，底水封的10.2.3端面水封宜設(shè)置在穿墻套管外水側(cè)的10.2.4徑向水封通常采用多層多道唇口O形密封圈，降低滲水區(qū)滲水壓力，以減少滲水量。12.1.5最低通氣孔位置應(yīng)高于下游最低水位，最高通氣孔位置應(yīng)低于直立擋水時(shí)門頂下部0.5m~圖1通氣孔布置示意圖12.2通氣孔面積計(jì)算12.2.1通氣孔面積計(jì)算應(yīng)考慮到實(shí)際摻氣量的需要，控制通氣孔風(fēng)速不大于40m/s。12.2.2通氣孔尺寸可按式(3)計(jì)算：φ=0.15hb0.15..............................h——門頂設(shè)計(jì)溢流水深，單位為米(m);13啟閉力計(jì)算13.1一般規(guī)定13.1.3持住力指閘門在某一開(kāi)度狀態(tài)下或使閘門按一定速度運(yùn)行后停留于某一開(kāi)13.2閘門啟閉力計(jì)算方法13.2.1閉門力按式(4)計(jì)算：13.2.2持住力按式(5)計(jì)算：F=2MPMPnMGMGMdMSMzdMzs.......................(5)FQ=nTMzdMzsMP+MP1nGMGMGjMdMS+rr2rr+0r）；r）；——門體中線與水平向的夾角，單位為度(°);0——拐臂中線與門體中線的夾角，單位為度(°);1——油缸支座中心與底軸中心連線與水平向夾角的銳角，單位為度(°);MP——上游水作用力力矩，單位為牛米（N?mMP——下游水用力力矩，單位為牛米（N?mMG——重力作用力矩，單位為牛米（N?mMS——門后空腔負(fù)壓引起的下吸力力矩（通氣順暢時(shí)可忽略單位為牛米（N?mMd——門頂水壓力力矩，單位為牛米（N?mM——加重產(chǎn)生的力矩，單位為牛米（N?mGMzd——底軸摩擦力矩，單位為牛米（N?mMzs——側(cè)水封摩擦力矩，單位為牛米（N?mDB34/T3566—13.3啟閉力各荷載計(jì)算13.3.1啟閉力各荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖閘門荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。圖2閘門荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖H——上游水位，單位為米(m);Hx——下游水位，單位為米(m);h——門體的高度，單位為米(m);lo——側(cè)水封投影到側(cè)墻的寬度，單位為米(m);d/2——門體中心線距閘門面板的距離(并非閘門寬度的一半),單位為米(m);do——重力垂直門體的力臂，單位為米(m);Bzs——兩側(cè)止水間距，單位為米(m);R——底軸門軸連接套外半徑，單位為米(m);ro——重力沿門體中線方向的力臂，單位為米(m);ho——門體與底軸交接的外緣距底軸中心的垂直距離，單位為米(m);ho——底軸中心垂直于門體下緣連線的弦長(zhǎng)(固定值),單位為米(m);a——水流過(guò)閘衰減系數(shù)，可參考附錄H;P——上游面板水壓力，單位為牛(N);R——下游水壓力，單位為牛(N);Ps——作用在側(cè)水封上的水作用力，單位為牛(N);Ts——側(cè)水封摩擦力，單位為牛(N);Ms——側(cè)水封摩擦力矩，單位為牛米(N·m);fzs——側(cè)水封摩擦系數(shù)，按附錄I確定(啟門力與閉門力計(jì)算時(shí)取最大值，持住力計(jì)算時(shí)取最小值);P作用在底軸上的作用力，單位為牛(N);MS——門后空腔負(fù)壓引起的下吸力力矩（通氣順暢時(shí)可忽略單位為牛米（N?m 13.3.2.1.1在HSh MPHSh2h0hgBZSh2singBZSh0hh0.................(9)hPHSh02...................................(10)gBZShHSh02.....................gBZShHSh02.....................13.3.2.2.1在HXhR22sin時(shí)：水作用力按式（12）計(jì)算：PgHXh0hBZSgBZSsin............................(12)MP1HXh2h0hgBZSh2singBZSh0hh0...............13.3.2.2.2在HXhsin時(shí)，水作用力按式（14）計(jì)算：PHXh02..................................(14)MP1HXh03HXh02........................(15)重力矩為重心距底軸中心的重力力矩，順門體和垂直門體的力臂分別為a)重心位置在門體中心線上游側(cè)，重力矩為MGr0Gcosd0Gsin；b)重心位置在門體中心線上游側(cè)，重力矩為MGd0Gsinr0Gcos。TzsHSh02HShsin2.......................(16)TzsfzsPzsM=fglhHhHhsinfglHhHhsinHhHhsinHSh02................................13.3.5水舌空腔脈動(dòng)作用力(Pcavity)PPBZShhsinHXsin MSP0BZShh2sin2H2sin2 取門頂高度為門體中心線計(jì)算得到的高度（距底軸中心），門頂頂梁寬度d：hhhsin HHSh 3)對(duì)于頂梁為矩形結(jié)構(gòu)的門頂作用力PgHdBZS Md1Pd1dd2（逆時(shí)針） PAd2g2HS2hsinh0h2 Md2Ad2ghsinh0h22HS2hsinh0h2 5)門頂作用力矩Md可按式（28）計(jì)算MdMd2-Md1....................................(28)13.3.6底軸摩阻力矩Mzd力矩Mzd，其可按式（29）計(jì)算：MzdfPzdR.....................................(29)R——底軸半徑，單位為毫米（mm）；f——滑動(dòng)摩擦系數(shù)，(啟門力與閉門力計(jì)算時(shí)取最大值，持住力計(jì)算時(shí)取最小值)，見(jiàn)附錄I。a)順?biāo)鞣较蜃饔昧Π词剑?0）計(jì)算： P1總水壓力：PHSh02P力作用點(diǎn)位置:HCP力作用點(diǎn)距底軸軸心距離：HHh2PHC2HSh03HSHX2h0HR1HS2h0HX3HSHX2h03h3HSh02hHRh032HSh0h4P2HSh0hhHXh02BZSHCHSh0Hh13HSh0h22h3HXh03C032HSh0hhHXh025P(HSh0)HSh0hBZSHR），LLRRrLRrLRLLRRrLRrLRLLI80－20I130－20I80－20bLI75－16bI110－16bLI75－16bLR bR bbrLP－ArL1L1rrbb LPL60－APL60－PL60－APL45－APLPL45－ALLLLPL60－A'PL60－PL60－A'PL45－A'PLPL45－A'LLLLP60－AP60－BP60－AP45－AP45P45－ALDRDDRDLLrLLrrLLrbbbb?60－1RDRDrrL1L1bLLL1L2bb1RR1rD————————————8 8———————①PL60—A、PL45—A、PL60—B和PL②PL60—A′、PL45—A′、PL60—B′和——————— —————————————— ——8——————————————————————序號(hào)123序號(hào)4(%)5（B型試樣，70℃×22h，%)67當(dāng)10%當(dāng)20%當(dāng)30%當(dāng)40%8在－40℃~+40℃溫度下工作橡塑復(fù)合水封聚四氟乙烯薄膜厚度應(yīng)大于1.0mm，磨損厚度（預(yù)壓縮3mm，運(yùn)行3000m）不應(yīng)1234567吸水率(%)812345工作溫度(℃)-40～+100-40～+100C.3.1銅合金鑲嵌固體潤(rùn)滑材料的銅合金應(yīng)符合GB/T23894規(guī)定的要求，其力學(xué)性能見(jiàn)表C.3的規(guī)12斷后伸長(zhǎng)率(%)3C.3.2固體潤(rùn)滑劑的化學(xué)成分應(yīng)符合規(guī)定，表面顏色一致，無(wú)缺陷、無(wú)剝落、無(wú)裂紋，鑲嵌牢固，不12345吸水率(%)6熱變形溫度(℃)a)當(dāng)h0tw80時(shí)，可不配置加勁肋。其中h為腹板的計(jì)算高度，tw為腹板的厚度；b)當(dāng)80235sh0tw150235s時(shí)，應(yīng)配置橫向加勁肋，并應(yīng) c)當(dāng)h0tw150235s時(shí)，應(yīng)在彎曲應(yīng)力較大的區(qū)格的受壓區(qū)增加配置縱向加勁肋，并按aaah2h2h1h0h2h0h1aD.1.2梁腹板僅用橫向加勁肋加強(qiáng)時(shí)，加勁肋間距a應(yīng)按式atw.................a——加勁肋間距，mm，式（D.1）右端算得的值大于2h0或分母為負(fù)值時(shí)，取a2h0；h0——腹板的計(jì)算高度，mm；tw——腹板的厚度，mm；——所考慮梁段內(nèi)最大剪力產(chǎn)生的腹板平均剪應(yīng)力，N/mm2，按式（D.2）計(jì)算；V——剪力，N；hw——腹板的高度，mm。100tw100twΗ100tw100twΗ100tw100twΗ代替h0，并取1.0。a)橫向加勁肋的最小間距應(yīng)為0.5h0，最大間距應(yīng)為2h0。縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度受壓邊緣的距離h1應(yīng)為h0/5～h0/4。b)腹板兩側(cè)成對(duì)配置的橫向加勁肋，其外伸寬度bs應(yīng)符合式（D.3）規(guī)定：bsh03040................................d)腹板一側(cè)配置的橫向加勁肋，其外伸e)在同時(shí)用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板中，橫向加勁肋的截面尺寸除應(yīng)符合上述規(guī)定IZ3h0t.....................................(D.5)f)縱向加勁肋的截面慣性矩IY應(yīng)符合式（D.6）和式（D.7）規(guī)定。Iy1.5h0t.....................IyD.2.1梁的支承加勁肋，應(yīng)按承受梁支座反力或固定集中荷載的軸心受壓構(gòu)件計(jì)算其在腹板平面外的w235235sD.2.2當(dāng)梁支承加勁肋的端部為刨平頂緊時(shí)，應(yīng)按其所承受的支座反力或固定集中荷載計(jì)算其端面承b0t40.................................(D.9)a)當(dāng)箱形截面梁受壓翼緣板設(shè)有縱向加勁肋時(shí)，式（D.9）中的b0取腹板與縱向加勁肋之間的om=μOmy...................。=9圖E.1面板布置圖1支承長(zhǎng)邊中點(diǎn)(4點(diǎn))K,yA點(diǎn)x 5——面板兼作主(次)梁上翼緣的有效寬度系數(shù)(見(jiàn)表E.5);μ——泊桑比，取0.3;圖E.2面板布置圖a)面板兼作主(次)梁翼緣的有效寬度B,對(duì)于簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁中正彎矩段，可按式(E.8)~式(E.10)計(jì)算(見(jiàn)圖E.2),取其中較小值。b=(b?+b?)/2............................(E.——有效寬度系數(shù)，按表E.5用；表E.5面板的有效寬度系數(shù)ξ、ξ34568注1:lo為主(次)梁彎矩零點(diǎn)之間的距離。對(duì)于簡(jiǎn)支梁l?=1;對(duì)于連續(xù)梁的正彎矩段可近似地取lo=0.61～0.81;對(duì)于其負(fù)彎矩可近似地取l?=0.41,其中1為主(次)梁的跨度(見(jiàn)圖E.3)。注2:ξ1適用于梁的正彎矩圖為拋物線圖形；MMAδ1y圖E.3面板有效寬度系數(shù)示意圖b)對(duì)于連續(xù)梁中負(fù)彎矩段或懸臂段，面板的有效寬度按式(E.11)計(jì)算：(規(guī)范性附錄)底軸的計(jì)算F.1底軸截面的扭矩和扭轉(zhuǎn)角計(jì)算圖F.1底軸截面扭矩簡(jiǎn)圖a)空心圓截面軸，作用均布扭矩荷載m,兩端的外力偶矩分別為T?和T?,則C截面上的內(nèi)力扭矩..............................................F.2底軸多跨連續(xù)梁各支鉸反力和彎矩序號(hào)說(shuō)明計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力彎矩1靜定結(jié)構(gòu)Al2M22跨結(jié)構(gòu)Ma=-表F.1(續(xù))序號(hào)說(shuō)明計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力33跨結(jié)構(gòu)44跨結(jié)構(gòu)MM基六表F.1(續(xù))序號(hào)說(shuō)明計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力5結(jié)構(gòu)0F F=ql+M-2一