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的有关规定。 SL 74-1995 水利水电工程钢闸门设计规范 SL 74-95 SL74-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国行业标准
水利水电工程钢闸门设计规范
SL74—95
主编单位：
水利部
东北勘测设计研究院
电力工业部
批准部门：中华人民共和国水利部施行日期：1995年10月1日
水利水电卷·金属结构
水利部关于发布行业标准
《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74-—95的通知
水科技［1995］146号
部直属各单位，各省、自治区、直辖市水利（水电）厅（局）：根据1992年水利水电技术标准制定、修订计划，由水利水电规划设计总院主持，以水利部、电力工业部东北勘测设计研究院为主编单位修订的《水利水电工程钢闸门设计规范》，经审查批准为水利行业标准，并予以发布。标准的名称和编号为：《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74一95。本标准自1995年10月1日起实施，原标准SDJ13一78（试行）同时废止。在实施过程中各单位应注意总结经验，如有问题请函告水利水电规划设计总院，并由其负责解释。标准文本由中国水利水电出版社出版发行。一九九五年五月八日
总体布置·
荷载·
材料及容许应力…·
结构设计
零部件设计
埋件设计：
启闭力和启闭机·
附录A
附录B
附录C
附录D
附录E
附录F
附录G
附录H
附录I
附录J
附录K
附录L
附录M
附录N
SL74-95
闸门孔口尺寸和设计水头系列标准通气孔面积的计算
平面闸门门槽型式的选择
闸门荷载计算的主要公式
闸门止水橡皮定型尺寸及性能
几种支承材料性能表
面板验算公式及图表·
栅条稳定临界荷载计算
压合胶木滑道和填充聚四氟乙烯板滑道的有关要求闸门滚轮的计算
吊耳与吊杆的计算
轨道的计算公式
摩擦系数
本规范用词说明
附加说明，
条文说明，
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1总！
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、地展和其他特殊要求等。1.0.5闸门孔口尺寸和设计水头的选定，应符合附录A“闸门孔口尺寸和设计水头系列标准”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，计算方法可酌情选择。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）泥砂和漂浮物的情况；
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（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、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。般不宜少于1.50m。2.1.5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，10孔以内者可设置1～2扇；10孔以上者每增加10孔可增设一扇。
对引水发电系统，3～6台机组可设置尾水检修闸门两套，进口检修闸门一套；6台机组以上，每增加4～6台可各增设一套。特殊情况，经论证可予增减。
2.1.6露顶式闸门顶部应有0.3～0.5m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。可采用潜水泵、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66
考虑通风防潮设施；
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（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离蚀，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稽型式。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，工作闸门尚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，并应尽量与永久性澜门共用。2.2.7大型工程中重要的工作闸门在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SL74-95
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、登梁、浮式登梁和浮箱闸门等。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来用弧形闸门。（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，应考虑闻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，提高水闸的整体抗展性能，可采用升卧式闸门或双平面闸门。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棍时，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，坝后式电站的进水口应设置快速闸门和检修闸门；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68
闸门。
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河床式水电站的进水口，当机组有可靠防飞逸装置，只设置事故闸门和检修闸门。小型电站可适当简化。
2.4.2对设于调压并中的事故阐门，应考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，应满足机组和钢管的保护要求，快速闸门下降速度，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）。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。拦污栅设计应考虑双向水流作用下的水动力影响。2.4.7贯流式机组电站的进水口宜设拦污栅、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）设计水头下的静水压力；
（3）设计水头下的动水压力；
（4）设计水头下的波浪压力；
（5）设计水头下的地震动水压力；(6）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）校核水头下的静水压力；
（3）校核水头下的动水压力；
（4）校核水头下的波浪压力；
（5）校核水头下的地震动水压力；（6）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。
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3.0.4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。69
3.0.5高水头下经常动水操作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，并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。动力系数取值范围为1.0～1.2。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和按8.1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Q235、16Mn、16Mng，其质量标准应分别符合现行标准《碳素结构钢》（GB700）、《低合金结构钢》（GB1591）、《桥梁建筑用热轧碳素钢》（GB714）的规定要求，并根据不同情况按表4.1.1选用。表4.1.1闸门及埋件采用的钢号
闸门部分
使用条件
大型工程的工作闸门，大型工www.bzxz.net
程的重要事故闸门，局部开启的工作闹门
计算温度（）
16Mn、16Mnq
·闸门部分
埋件部分
使用条件
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续表4.1.1
计算温度（℃）
等于或低于
中、小型工程不作局部开启的
工作闸门，其他事故闸门
各类检修闸门、拦污栅
主要受力埋件
按构造要求选择的埋件
高于20
高于—30
Q235A、Q235B、Q235C、Q235D，16Mn、16Mnq
Q235AF16Mn
Q235AF16Mn
Q235AF
注：1.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，2.低温地区的焊接结构采用沸腾钢时，板厚不宜过大：3.非焊接结构的钢号，可参照表4.1.1选用；4.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；5.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。4.1.2闸门承重结构的钢材，应保证其抗拉强度、届服点、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。
承受动载的非焊接结构钢材，必要时，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《一般工程用铸造碳钢件》（GB11352）中规定的ZG230一450、ZG270一500、ZG310-570、ZG340—640铸钢：
（2）现行《合金铸钢》（JB/ZQ4297）中规定的ZG35CrMo、ZG50Mn2、ZG34GrNi3Mo等合金铸钢。
4.1.4闸门所采用的铸铁件，应符合现行《灰铸铁件》（GB9439）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《优质碳素结构钢》（GB699）中规定的35号、45号钢；（2）现行《碳素结构钢》（GB700）中规定的Q275钢；（3）现行《合金结构钢》（GB3077）中规定的35Mn2、40Cr、34CrNi3Mo等合金钢。闸门支承滑道和止水座板所使用的不锈材料，宜采用现行《不锈钢热轧钢板》4.1.6
（GB4237）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E。
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4.1.8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《铸造铜合金技术条件》（GB1176）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《碳钢焊条》（GB5117）、《低合金钢焊条》（GB5118）《不锈钢焊条》（GB983）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《焊接用钢丝》（GB1300）、《碳素钢埋弧焊用焊剂》（GB5293）中规定的要求。4.1.12锚筋或锚板的材料可采用现行《碳素结构钢》（GB700）中规定的Q235。4.1.13高强度螺栓连接副应符合现行《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB1228）、《钢结构用高强度大六角螺母》（GB1229）、《钢结构用高强度垫圈》（GB1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB1231）、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸》（GB3632）、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB3633）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0.9～0.95；表 4.2.1-1
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
钢材的尺寸分组
Q215、Q235
钢材厚度（直径）
>16～40
>40~60
>60~100
>100～150
注：1.型钢包括角钢、工字钢和槽钢；2、工字钢和槽钢的厚度系指腹板厚度。尺
型钢和异型钢的厚度
>15~20
16Mn、16Mng
钢材厚度（直径）
>16～25
>25~36
>36～50
>50~100方、圆钢
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