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第1页,共2页10米风光互补路灯强度校验A、已知条件:1、风速:U=36.9m/s约12级台风3、灯杆材质:Q2354、屈服强度:[σ]=235MPaPa=N/m25、弹性模量:E=210GPa6、H=10000mmd=90mmD=200mmT=4mmB、风压:P=U2/1.6=851.01N/m2C、迎风面积:S塔杆=(d+D)*H/2=1.45m2S挑臂=60×1500×1=0.09m2S灯具=300×1000×1=0.30m2S太阳能板=1200×540×1=0.65m2×sin35°=0.37m2S风叶=300×1200×3=1.08m2Hx =(2d+D)*H/3(d+D)=4.37m风压对整根灯杆的扭矩,随着高度不同,而不同,所以我们采用近似计算:相当于风压全部作用在灯杆重心处的扭矩。需要出强度计算的请联系:13566388009,Q:715849722、风压对路灯各部份的扭矩:M塔杆=P×S塔杆×Hx=5389.7N·mM挑臂=P×S挑臂×H=765.9N·mM灯具=P×S灯具×H=2553.0N·mM太阳能板=P×S太阳能板×H=3163.0N·mM风叶=P×S风叶×H=9190.9N·mM总=M灯杆+M灯具+M挑臂=21062.5N·m3、灯杆根部的截面抵抗矩:W=π*(DOD4-DID4)/32D=1.18E-04m34、灯杆根部实际理论扭矩允许值:[M]=W*[σ]=27805.9N·m5、因此:[M]>Mtotal1.3灯杆强度是安全的。E、挠度核算:1、圆锥杆,相当于直杆近似计算:De=(d+D)/2=145.0mm2、截面惯性矩:I=π*(DeOD4-deID4)/64=4.41E+06mm43、重心处荷载:Q=Mtotal/Hx=4822.20N4、风压对路灯产生的挠度:fmax=QHx3/3EI=144.7mm5、灯杆实际理论的挠度允许值:[fmax]=H/40=250.0mm6、因此:[fmax]>fmax1.7灯杆挠度是安全的。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F、已知条件:1、当地基础地基的承载能力:F=120KN/m22、混泥土基础尺寸:B(长)=1.2mL(宽)=1.2mH(高)=1.2m3、C20混泥土密度:2.4=t/m34、灯杆底板尺寸:L(长)=400mmW(宽)=400mmH(高)=20mmG、基础地基上的压强:1、基础地基上的总重量:G总=G灯杆+G混泥土基础(KN)=1.61+40.64256(KN)=42.25(KN)3、基础地基上的压强:P=G总/S基础地基面积=42.3KN/1m2=29.34KN/m24、因此:P<F4.1基础底部的承载能力是安全的。H、基础边缘产生的最大压强:5、基础底部C20混泥土浇层的抵抗矩:W混泥土=B×H2/6=0.29m36、基础边缘产生的最大压强:PMAX=P+M总/W混泥土=29.34KN/m2+21.06KN·m/0.29m3=29.34KN/m2+73.13KN/m2=102.48KN/m2根据GBJ7-89各建筑设计基础规范第5.1.1条规定,基础的平均压强P≤F,且Pmax≤1.2F的要求进行核算:7、因此:Pmax<1.2*F1.4基础侧边缘的承载能力是安全的。基础螺杆强度校验I、已知条件:地脚螺杆共同作用产生的拉力(F)≥灯杆根部受到的最大风弯矩(M总)1、基础螺杆分布直径:424mm螺杆数量为:4螺杆尺寸为:M242、基础螺杆受力点设为为1点,各受力点的力臂为,L1、L2、L3。。。J、力臂总长L总:1、经计算力臂总长为L总:L1+L2*2+L3*2*。。。=1024mm2、那么地脚螺杆上的拉力为:Fmax=M总/L总=20.58KN3、螺杆材质为:Q235屈服强度为:[σ]=235MP安全系数:K=1.5基础螺杆横截面积:S=339.79mm24、基础螺杆理论的许用应为:N=[σ]×S/K=235MP×339.79mm2/1.5=53.2KN5、因此:Fmax<N3.1基础螺杆是安全的。
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