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11m路灯灯杆抗风、抗挠强度计算.doc

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1、已知条件
2
最大风速Vm=36m/s (P 风压：ω 0＝m)
材料材质符合 GB700-88（A3）
许用应力［］ =210Mpa(《钢结构设计规范》 )
［Q B50017－2003］
弹性模量： E=×1011N/M2( 《机械设计手册》 )
灯管外形为选用A3 钢板卷制焊接，梢径ф 1=900mm,根径Φ 2＝200mm，壁厚分别为 4mm.
灯体自重 15kg，杆重 180kg( 不包括底法兰 )
2、迎风面积
S灯体 =
S灯杆 =8×（＋）×＝
3、结构自振周期
I= A= T1= ×H
3
(m 0.236 AH )
64 4 EI
=
T1>采用风振系数来考虑，风压脉动的影响。

4、风振系数β z
2 2
基本风压ω T = × = m
0 1
∴脉动增大系数＝
风压脉动和风压高度变化的影响系数
1＝
振型、结构外形影响系数ε2＝
∴β＝1＋·ε 1?ε2＝
5 、顶端灯具大风时的风荷载：（u取）
F1＝β zUsUzU0S灯体
＝×××××
＝
6、灯杆大风的风荷载：
F2＝β zUsUzU 0S杆
＝××××× 1
＝
7、灯杆距底法兰处所受的最大弯矩：
M总＝× 8＋× 4＝· m
8、灯杆底端（危险截面即筋板上部开孔处的截面）风压弯曲应力 b
b = M 总
= 8.04KN m =87MPa S (0.17 4 0.162 4 ) m3
0.098
0.17
b<[b]=210Mpa
结论：结构设计是满足国家相关设计规程的要求是安全的。

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10米太阳能路灯杆强度计算,基础强度计,基础螺杆强度计算

10米太阳能路灯杆强度计算,基础强度计,基础螺杆强度计算

148.8mm250.0mm1.7
结论：
考虑风速的不均匀系数，空气动力系数，以及风向与灯杆、灯具的夹角等，实际 危险截面处的应力及灯顶的挠度均比以上计算的结果低，故此灯杆设计是安全可 靠的。
第2页，共2页 基础强度校验 已知条件：F、
21、当地基础地基的承载能力：F=120KN/m
2、混泥土基础尺寸：B（长）=1mL（宽）=1mH（高）=
(d+D)*H/2
60X1500>300X1000X1200>540 >300X1200X
(2d+D)*H/3(d+D)
2、风压对路灯各部份的扭矩：M塔杆=PXS塔杆XdxM挑臂=PXS挑臂XHM灯具
=PXS灯具XdM太阳能板=PXS太阳能板XdM风叶=PXS风叶XH
M总=M灯杆+M灯具+M挑臂
3、灯杆根部的截面抵抗矩：
1、基础螺杆分布直径：320mm螺杆数量为：4螺杆尺寸为：M20
2、基础螺杆受力点设为为1点，各受力点的力臂为丄1、L2、L3。。。 力臂总长L总：J、
1、经计算力臂总长为L总：L1+L2*2+L3*2*。。。=773mm
2、 那么地脚螺杆上的拉力为：Fmax=M总/L总
=14.27KN
3、螺杆材质为：Q235屈服强度为：［235MP
44
n*（DODDID）/32DW=
4、灯杆根部实际理论扭矩允许值:
[M]=W*[（T]5因此：
[M]>Mtotal
灯杆强度是安全的。
4538.7765.92553.03163.0
0.011020.6N mN- mN- mN- mN- mN- m
7.26E-05m317062.8N m1.5
太阳能路灯灯杆及支架的抗风设计原理

太阳能路灯灯杆及支架的抗风设计原理

扬州市宝典景观照明有限公司太阳能路灯灯杆及支架的抗风设计原理在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。

抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。

下面按以上两块分别做设计。

(1) 太阳能电池组件支架的抗风设计CHSM-045M太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2400Pa。

若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有2400Pa的1/7左右。

所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。

所以，在设计中只考虑电池组件支架与灯杆的抗风要求。

支架采用30mm*30mm角铁加钢板焊接. 在路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

(2)太阳能路灯灯杆的抗风设计路灯的参数如下：电池板倾角A =8度灯杆高度= 6m灯杆控制箱底部外径= 230mm(壁厚δ= 5mm )高度为800mm ,灯杆体底部外径= 150mm(壁厚δ= 5mm ) ,灯杆顶部外径= 130mm(壁厚δ= 5mm )。

根据27m/s的设计最大允许风速，太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。

考虑1.3的安全系数，F = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

注:风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。

根据理论计算，打杆的抵抗矩W=88.768×10－6 m3风荷载在灯杆上作用矩引起的应力= M/W = 1466/（88.768×10－6）=16.5×106pa =16.5 Mpa＜215Mpa 其中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

1。

路灯灯杆的抗风设计

路灯灯杆的抗风设计

在太阳能路灯系统中，抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。

下面按以上两块分别做分析。

⑴ 太阳能电池组件支架的抗风设计依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2400Pa。

若抗风系数选定为27m/s (相当于十级台风)，根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有477Pa。

风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。

根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为wp=0.5 ro v2(1)其中wp为风压［kN/m2］, ro为空气密度［kg/m3］, v为风速［m/s］。

由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro g,因此有ro=r/g。

在(1)中使用这一关系，得到wp=0.5r r r v2/g (2)此式为标准风压公式。

在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 ［kN/m3］。

纬度为45°处的重力加速度g=9.8［m/s2, 我们得到wp=v2/1600 (3)太阳板受力面积为0.770*0.680m+0.770*0.680m即：太阳板所受风压=(27) 2(1600*0.77*0.68*2)=0.4771305kpa竝I77pa 所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。

所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。

在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

⑵ 路灯灯杆的抗风设计路灯的参数如下：电池板倾角A =25 度灯杆高度= 8m设计选取灯杆底部焊缝宽度8 = 4mm灯杆底部外径二168mm焊缝所在面即灯杆破坏面。

灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P 到灯杆受到的电池板作用荷载F 作用线的距离为PQ = [8000+（168+6）/tan25]S in25 = 1545mm =1.545m。

所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M二F S.545。

路灯灯杆的抗风破坏设计计算公式

路灯灯杆的抗风破坏设计计算公式

路灯灯杆得抗风破坏设计计算公式路灯得参数如下: 电池板倾角A=16°,灯杆高度=５m 设计选取灯杆底部焊缝宽度δ=4mｍ灯杆底部外径＝168mm。

焊缝所在面即灯杆破坏面。

灯杆破坏面抵抗矩W得计算点P到灯杆受到得电池板作用荷载F作用线得距离为PQ= [5０(168+6/ｔａn1６o］×Ｓin1６o＝ 15４5ｍm=1。

５45ｍ。

所以,风荷载在灯杆破坏面上得作用矩M=Ｆ×1、5４5。

根据2７m/s得设计最大允许风速,2×30W得双灯头太阳能路灯电池板得基本荷载为７30Ｎ。

考虑1。

3得安全系数,F=１.3×73０＝949Ｎ。

所以,M=F×１。

545=94９×１。

5４5=1４６6N。

m、根据数学推导,圆环形破坏面得抵抗矩W=π×(３r2δ＋3rδ2＋δ３)。

上式中,r就是圆环内径,δ就是圆环宽度。

破坏面抵抗矩Ｗ＝π×(３r２δ+3rδ2＋δ3)=π×(3×8４２×4＋3×84×42＋４3)=8８７68mm3=88、768×1０-6m3风荷载在破坏面上作用矩引起得应力=M／W=１466/(88、７6８×10－6)=16.5×１06pａ=16、5Ｍpa＜〈215Mpa其中,21５Ｍpa就是Ｑ2３５钢得抗弯强度。

所以,设计选取得焊缝宽度满足要求,只要焊接质量能保证,灯杆得抗风就是没有问题得。

灯杆材质选用上海宝钢产优质低碳钢Q235Ａ型,钢材得硅含量不高于0、0４%,经大型折弯机一次折弯成型,直线度误差不超过０、０５％,灯杆得抗风能力按36．9米／秒１1级以上设计,抗地震烈度为8级。

高杆灯具操作及注意事项一:高杆灯具得操作必须由两人或两人以上进行,控制柜由一人操作,其余人员注意观瞧灯盘得升降位置、二:高杆灯具得升降操作1、打开配电控制柜,将空气开关分开,切断总电源。