8米圆锥形灯杆强度设计

8米圆锥形灯杆强度设计已知条件；风速：v=60m/s约十七级风灯杆材质Q235屈服强度σ=235MPa弹性模量E=200GPa（查表）灯杆的总质量为220.5kg总长8m上部直径为120mm下部直径为200mm杆臂厚为5mm迎风面积：S灯杆=1.28㎡S臂=0.2㎡S灯=0.06㎡S太阳能=0.4㎡S广告灯箱=2㎡H重心=3.67m体型系数Us=0.7高度系数Uz=1.38一.强度计算1.其本风压；W=V*V*Ur/1600=2.475KN/㎡Ur----重现期调整系数Ur=1.12.作用在灯杆上的风压力；F=Us*Uz*Wo*SiF灯杆=2.9KNF臂=0.5KNF灯=0.15KNF太=0.96KNF广=4.8KN3.扭矩的计算M=F*HM灯杆=F灯杆*H重心=10.65KN*mM臂=F臂*H=4KN*mM灯=F灯*H=1.2KN*mM太=F太*H=7.68KN*mM广=F广*H广=16.8KN*m(h=3.5)M总=40.33KN*m4.灯杆根部的截面抵抗抗拒；（D=200mm.d=190mm)Wz=π*(D4-d4)/32D=1.45*10-4m35.灯杆根部实际理论扭矩允许值；{M}=Wz*σ=333.5KN*m因此；{M}M总灯杆强度是安全的二.挠度核算1.灯杆可近似看成直杆计算；De=(D+d）/2=160mm2.截面惯性矩；（160---150）I=π*(D4-d4)/64=7.4*1063.重心处荷载；Q=M总/H重心=11.KN4.风压对路灯产生的挠距；Fmax=QH³重心/3EI=122.5mm5.灯杆实际理论的挠度允许值；[Fmax]=H/40=200mm因此；[Fmax]Fmax灯杆的挠度是安全的.三.基础强度校验1.已知条件；当地基础地基的承载能力；220KN/㎡混凝土基础尺寸；N(宽）=0.8mL（长）=0.8H（高）=1.3mC25混凝土的密度2.4T/m³灯杆底板尺寸；N(宽）=0.4mL（长）=0.4mH（高）=0.02m2.基础地基上的压强基础地基上的总质量；G总=G灯+G混凝土基础=220.5kg+2121.6kg=2342.1kg*9.8N/kg=22.95*10³N=22.95KN基础地基上的压强；P=G总/S基础地基面积（0.8*0.8)=22.95KN/0.64㎡=35.9KN/㎡因此；FP地基基础承载能力安全3.基础边缘产生的最大压强；基础侧面C25混凝土浇层的抵抗距；W混凝土=B*H*H/6（0.8*1.3*1.3）=1.352m³/6=0.225m³基础边缘产生的最大压强；Pmax=P+M总/W混凝土=35.9+40.33/0.225=215.2KN/㎡因此1.2*FPmax基础边缘产生的最大压强是安全的四.基础螺杆强度校验已知条件；地脚螺栓共同作用下产生的拉力（F)≥灯杆根部受到的最大风弯矩（M总）基础螺杆分布直径：400mm螺杆数量为:4螺杆尺寸为；M24基础螺杆受力点设为一点，各受力点的力臂为，L1，L2，L3，....力臂总长L；L=L1+L2+L3=400+2*200*sin45+2*200*sin45=966mm地脚螺杆上的拉力为Fmax=M总/Ｌ=40.33/0.966=41.75KN螺杆的材质为Q235屈服强度为【σ】=235MPa安全系数为k=1.5基础螺杆的横截面积；S=201*10E-6㎡基础螺杆的理论的许用应力；N=【σ】*S/K=235*10E6Pa*314*10E-6㎡/1.5=49.2KNFmaxN是被允许的