【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板及设计方法，属于电缆沟盖板。
技术介绍
1、本专利技术提出了一种低成本、高强度、安装便捷的轻质电缆沟盖板，主体材料采用密度小、防水和防火性能好的环保生态板，涉及的主要构件包括上部面板、下部面板、内嵌异形钢构件、左侧封板、右侧封板。该设计方法首先将两块钢板弯折后焊接在一起作为内嵌异形钢构件。然后对上下部面板进行切割处理，便于中部穿插内嵌异形钢构件。其次在盖板的两侧端部同样削切出一定空隙，通过两侧封板防止其产生侧向滑移。同时，本产品的卡槽式连接设计可以有效防止因主变故障导致漏油渗入。本专利技术设计合理、使用方便，能够有效提升变电站电缆运维检修工作效率。
技术实现思路
1、为了解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供了一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板及设计方法，能够避免因故障漏油而渗入电缆沟内部，导致电缆受污受损。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板，包括若干面板，每两个面板为一组，所述面板包括底板和顶板，所述顶板设置于底板顶部，所述底板表面和顶板侧壁沿宽度方向构成侧封槽；所述顶板包括侧沿和主板，所述侧沿端面沿长度方向设置有半圆形的第一导水槽，所述主板端面沿长度方向间隔阵列设置有若干梯形凹槽；同组的两个面板相互盖合设置，且两个面板相对主板的端面中轴线中心对称设置，同组两个主板的梯形凹槽相向贴合形成内嵌槽，两个面板之间设有若干个异形钢构件，所述异形钢构件位于所述内嵌
4、其中，侧封板两端设置有沿边，所述沿边上设置有第二导水槽，所述第二导水槽与第一导水槽相匹配；其中一端的第二导水槽与同组其中一个面板的第一导水槽对应设置，另一端的第二导水槽与同组另一个面板的第一导水槽对应设置。
5、其中，所述侧封板和下面板均采用生态板削切制作而成。
6、其中，所述异形钢构件和内嵌槽之间填充有结构胶。
7、一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板设计方法，包括以下步骤：
8、步骤s10，以一个异形钢构件以及相邻两个面板的部分结构形成的矩形结构作为结构单元，结构单元的宽度为三倍的异形钢构件宽度，计算结构单元的外荷载；
9、步骤s20，结构单元截面等效惯性矩计算及设计；
10、步骤s30，结构单元截面弯曲应力验算及设计；
11、步骤s40，设计方案合理性判断。
12、其中，所述步骤s10中：
13、计算结构单元的外荷载产生的最大弯矩，a为结构单元宽度，b为结构单元长度，p为均布面荷载，q为均布线荷载；
14、由于b/a≥3，且面板两侧为简支支承，因此可以简化计算最大弯矩，最大弯矩m1为：
15、q＝p×a
16、其中，外荷载产生的最大弯矩m1位于板跨中位置。
17、其中，所述步骤s20包括以下步骤：
18、s21，截面分区：对跨中截面进行分区，取截面形心处为中和轴y’；
19、s22，计算截面等效惯性矩：通过公式计算截面等效惯性矩为
20、其中，式中的，es为异形钢构件弹性模量；eb为结构单元中两个面板组成的生态板弹性模量；is为异形钢构件截面惯性矩；ii为第i区域惯性矩，i＝1，2，3，4。
21、其中，所述步骤s30中：
22、为了防止截面产生破坏，需要保证截面中异形钢构件边缘弯曲应力与生态板边缘弯曲应力均小于各自的抗弯设计值，分别计算异形钢构件边缘弯曲应力与生态板边缘弯曲应力，异形钢构件边缘弯曲应力σs、生态板边缘弯曲应力σb分别为：
23、代入公式得
24、其中，m为生态板弯矩设计值，y为中和轴到最外侧截面的距离；i等效为等效截面惯性矩，e为二分之一异形钢构件的高度，fs为异形钢构件抗弯设计值；
25、代入公式得
26、其中，αe为异形钢构件与生态板弹性模量之比，fb为生态板抗弯设计值，c为结构单元高度。
27、其中，所述步骤s40包括以下步骤：
28、s41，当给定截面参数与材料参数时，可以计算均布面荷载p的最大值，具体公式为：
29、均布面荷载p的最大值取为上述两个公式计算出的p1与p2的最小值。
30、s42，当给定均布面荷载p时，可以对截面参数与材料参数进行合理设计。具体公式为：
31、
32、截面参数与材料参数的取值需满足上述两个公式，避免承载力过小导致的截面破坏。
33、s43，当给定截面参数、材料参数以及均布面荷载p时，可以对截面进行设计验算,具体公式为：
34、
35、s44，判断是否能够满足上述其中两个公式，当满上述两个公式时，表明设计方案合理可行。
36、本专利技术具有如下有益效果：
37、本装置质量较轻，便于检修时人工移动；盖板中间设置异形钢构件，且异形钢构件为等腰梯形拼接而成，抗弯强度大，不会产生大变形破坏；采用榫卯结构拼装，施工便捷，保证盖板完整性；面板均采用具有较好防火性能的生态板，可以满足变电站的防火要求，确保变电站发生火灾等意外事故时，电缆沟内部电缆不受影响；侧封板的设计可以有效防止主变压器意外漏油渗入电缆沟内部；
38、本专利技术提出的设计方法，完全可用于手算，减少工程设计中对软件建模计算的依赖，提高设计效率。
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1.一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板，其特征在于：包括若干面板(1)，每两个面板(1)为一组，所述面板(1)包括底板(11)和顶板(12)，所述顶板(12)设置于底板(11)顶部，所述底板(11)表面和顶板(12)侧壁沿宽度方向构成侧封槽；所述顶板(12)包括侧沿(13)和主板(14)，所述侧沿(13)端面沿长度方向设置有半圆形的第一导水槽(15)，所述主板(14)端面沿长度方向间隔阵列设置有若干梯形凹槽(16)；同组的两个面板(1)相互盖合设置，且两个面板(1)相对主板(14)的端面中轴线中心对称设置，同组两个主板(14)的梯形凹槽(16)相向贴合形成内嵌槽，两个面板(1)之间设有若干个异形钢构件(2)，所述异形钢构件(2)位于所述内嵌槽内；两个面板(1)之间的侧封槽形成封堵口，所述封堵口内密封设置有侧封板(3)。
2.如权利要求1所述的一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板，其特征在于：侧封板(3)两端均设置有沿边(4)，所述沿边(4)上设置有第二导水槽(41)；其中一端的第二导水槽(41)与同组其中一个面板(1)的第一导水槽(15)对应连通设置，另一端的第
3.如权利要求1所述的一种内嵌钢管焊接钢板异形钢构件的新型电缆沟盖板，其特征在于：所述侧封板(3)和下面板(1)均采用生态板削切制作而成。
4.如权利要求1所述的一种内嵌钢管焊接钢板异形钢构件的新型电缆沟盖板，其特征在于：所述异形钢构件(2)和内嵌槽之间填充有结构胶。
5.一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板设计方法，其特征在于，所述步骤S10中：
7.如权利要求6所述的一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板设计方法，其特征在于，所述步骤S20包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板设计方法，其特征在于，所述步骤S30中：
9.如权利要求8所述的一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板设计方法，其特征在于，所述步骤S40包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板，其特征在于：包括若干面板(1)，每两个面板(1)为一组，所述面板(1)包括底板(11)和顶板(12)，所述顶板(12)设置于底板(11)顶部，所述底板(11)表面和顶板(12)侧壁沿宽度方向构成侧封槽；所述顶板(12)包括侧沿(13)和主板(14)，所述侧沿(13)端面沿长度方向设置有半圆形的第一导水槽(15)，所述主板(14)端面沿长度方向间隔阵列设置有若干梯形凹槽(16)；同组的两个面板(1)相互盖合设置，且两个面板(1)相对主板(14)的端面中轴线中心对称设置，同组两个主板(14)的梯形凹槽(16)相向贴合形成内嵌槽，两个面板(1)之间设有若干个异形钢构件(2)，所述异形钢构件(2)位于所述内嵌槽内；两个面板(1)之间的侧封槽形成封堵口，所述封堵口内密封设置有侧封板(3)。
2.如权利要求1所述的一种内嵌弯折焊接异形钢构件的电缆沟盖板，其特征在于：侧封板(3)两端均设置有沿边(4)，所述沿边(4)上设置有第二导水槽(41)；其中一端的第二导水槽(41)与同组其中一个面板(1)的第一导水槽(...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐靖怡，宋倩芸，徐振斌，陈磊，林蔚然，于昊，陈智逸，曾靖杰，杨芊玥，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司建设分公司，
类型：发明
国别省市：
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