路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下:
电池板倾角A=16o 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= [50(168+6/tan16o]×Sin16o= 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F×1.545。
根据27m/s的设计最大允许风速,2×30W的双灯头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。
根据数学推导,圆环形破坏面的抵抗矩W=π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。
上式中,r是圆环内径,δ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的应力=M/W
=1466/(88.768×10-6)=16.5×106pa=16.5Mpa<<215Mpa
其中,215Mpa是Q235钢的抗弯强度。
所以,设计选取的焊缝宽度满足要求,只要焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。
灯杆材质选用上海宝钢产优质低碳钢Q235A型,钢材的硅含量不高于0.04%,经大型折弯机一次折弯成型,直线度误差不超过0.05%,灯杆的抗风能力按36.9米/秒11级以上设计,抗地震烈度为8级。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容