30m高杆路灯灯杆强度计算

30m高杆路灯灯杆强度计算1、已知条件1.1最大风速Vm=36m/s1.2材料材质符合GB700-88（A3）1.3许用应力［］=235Mpa(《机械设计手册》)1.4弹性模量：E=2.06×1011N/M2(《机械设计手册》)1.5灯管外形为选用A3钢板卷制焊接，梢径1=0.35m,根径m65.02，分三节制作，壁厚分别为：8、10、12mm.1.6灯体自重1500kg,杆重4000kg2、迎风面积2.1S灯体=4m22.2S灯杆=15m23、灯杆的自振周期I=64(0.644-0.624)=0.00137m4A=4(0.642-0.622)=0.0275m2T1=3.63×)236.0(3AHmEIH=1.95s4、强度校核4.1基本风压ω0=16002vm=0.81kN/m24.2体型系数d=221=0.5mω0d2=0.20250.015∴灯杆体型系数为μs=0.7灯体按回转结构加框架μs取0.94.3脉动增大系数ω0=(T1)2=0.81×(1.95)2=3.08，按3插入查表得=2.954.4脉动和风压变化影响系数ε1=0.74(按C类)4.5振型结构影响系数ε2宽度比21=0.530m高度处，ε2=0.8820m高度处，ε2=0.6315m高度处，ε2=0.4410m高度处，ε2=0.255m高度处，ε2=0.094.6风振系数β的计算βz=1+ε1•ε2∴β30=2.92β20=2.38β15=1.96β10=1.56β5=1.204.7高度变化与风压的关系高度h(m)风振系数β高度系数μz风压w各段面积各段风荷载302.921.422.581.25.6729.52.921.423.32灯体413.28202.381.251.851.663.07151.961.141.391.842.55101.561.000.972.011.9551.200.800.601.313.28ω=βzusuzuω04.8灯杆底端风力的总弯距M1=5.67×25=141.75KN.mM2=13.28×29=385.12KN.mM3=3.07×17.529=53.72KN.mM4=2.55×12.5=31.87KN.mM5=1.95×7.5=14.62KN.mM6=1.31×2.5=3.27KN.mM总=630.35KN.m4.8灯杆底端（危险截面即筋板上部开孔处的截面）风压弯曲应为Qb.b=SM总S=0.098×34464.062.064.0∴b=MPamKN147098.064.062.064.035.63044许用应力［］=235Mpa∴b[]4.9根据风压，灯杆底端的剪切应力11=AF总2∴1=02775.083.272=2.01Mpa一般许用应力［］=0.5[]=117Mpa∴1[]结论据以上计算结果，弯曲应力及剪切应力均小于允许应力，是安全的。5、灯杆抗震强度的验算5.1剪切力Q0＝c·1·WC=0.35α1=95.145.03.0=0.0692W=1500(灯体)＋4000（灯杆）＋200（活载）＋27830×0.25（风荷载）＋50×4×0.5（雪荷载）＝12715kgQ0=C·α1·W=0.35×0.0692×12715=307.965.2地震剪应力1＝02775.096.307330AQ＝33293Pa=0.03MPa5.3综合剪应力＝1＋2＝2.01＋0.03＝2.04Mpa[]=112Mpa结论：灯杆的弯曲应力，许用剪切应力均大于核算值是安全的。25m高杆路灯灯杆强度计算1、已知条件1.1最大风速Vm=36m/s1.2材料材质符合GB700-88（A3）1.3许用应力［］=235Mpa(《机械设计手册》)1.4弹性模量：E=2.06×1011N/M2(《机械设计手册》)1.5灯管外形为选用A3钢板卷制焊接，梢径1=300mm,根径2＝600mm,壁厚分别为6mm，8mm，10mm16火。1.6灯体自重1000kg,杆重3500kg2、迎风面积2.1S灯体=3m22.2S灯杆=11.25m23、灯杆的自振周期I=64(0.604-0.584)=0.00081m4A=4(0.602-0.582)=0.01854m2T1=3.63×)236.0(3AHmEIH=1.52s4、强度校核4.1基本风压ω0=16002vm=0.81kN/m24.2体型系数d=221=0.44mω0d2=0.15680.015∴灯杆体型系数为μs=0.7灯体按回转结构加框架μs=0.7取0.94.3脉动增大系数ω0=(T)2=0.81×(1.52)2=1.87，按2.0插入查表得=2.804.4脉动和风压变化影响系数ε1=0.72(地面按C类标准)4.5振型结构影响系数ε2杆顶底宽度比21=0.525m高度处，ε2=0.8820m高度处，ε2=0.7615m高度处，ε2=0.5610m高度处，ε2=0.325m高度处，ε2=0.114.6风振系数βz的计算βz=1+·ε1•ε2∴β25=2.77β20=2.53β15=2.13β10=1.65β5=1.224.7高度变化与风压的关系高度h(m)风振系数β高度系数μ风压w各段面积各段风荷载252.771.292.231.563.6824.52.771.292.873.008.61202.531.251.971.953.84152.131.141.512.253.40101.651.001.032.552.3251.220.800.612.851.74ω=βzusuzuω04.8灯杆底端风力的总弯距M25＝12.29×24＝294.96kN.mM20＝3.84×17.5＝67.2kN.mM15＝3.40×12.5＝42.5kN.mM10＝2.32×7.5＝17.4kN.mM5＝1.74×2.5＝4.33kN.m灯杆底部的风力总弯距，为上述5段弯距之和M总＝426.33KN·m4.9灯杆底端（危险截面即筋板上部开孔处的截面）风压弯曲应为bb=SM总=60.0)58.060.0(098.033.42644mKN＝158.85MPa许用应力［］=235Mpa∴b[]4.10根据风压，灯杆底端的剪切应力O′1＝1=AF总2201854.059.232mKN=2.54MPa一般许用应力一般许用应力［］=0.5[]=112Mpa∴1[]结论据以上计算结果，弯曲应力及剪切应力均小于允许应力，是安全的。5、灯杆抗震强度的验算5.1剪切力Q0＝c·Q1·WC=0.35α1=52.145.03.0=0.0888W=1000(灯体)＋3500（灯杆）＋200（活载）＋23590×0.25（风荷载）＋50×4×0.5（雪荷载）＝10700kg∴Q0=C·α1·W=0.35×0.0888×10700=335.205.2地震剪应力1＝01854.020.335330AQ＝0.055MPa5.3综合剪应力＝1＋2＝2.55＋0.055＝2.605pa[]=112Mpa结论：灯杆的弯曲应力，许用剪切应力均大于核算值是安全的。