8米路灯杆抗风强度计算校核算

第1页，共2页8米灯杆强度计算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＝8000mmd＝70mmD＝160mmT＝3mmB、风压：P＝U2/1.6＝851.01N/m2C、迎风面积：S塔杆＝(d+D)*H/2＝0.92m2S挑臂＝60×1500×1＝0.09m2S灯具＝300×1000×1＝0.30m2S太阳能板＝1200×540×0＝0.00m2×sin35°＝0.00m2S风叶＝300×1200×0＝0.00m2Hx　＝(2d+D)*H/3(d+D)＝3.48m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＝2723.2N·mM挑臂＝P×S挑臂×H＝612.7N·mM灯具＝P×S灯具×H＝2042.4N·mM太阳能板＝P×S太阳能板×H＝0.0N·mM风叶＝P×S风叶×H＝0.0N·mM总=M灯杆+M灯具+M挑臂＝5378.4N·m3、灯杆根部的截面抵抗矩：W＝π*(DOD4-DID4)/32D＝5.70E-05m34、灯杆根部实际理论扭矩允许值：[M]＝W*[σ]＝13397.3N·m5、因此：[M]＞Mtotal2.5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＝115.0mm2、截面惯性矩：I＝π*(DeOD4-deID4)/64＝1.66E+06mm43、重心处荷载:Q＝Mtotal/Hx＝1546.28N4、风压对路灯产生的挠度：fmax＝QHx3/3EI＝62.4mm5、灯杆实际理论的挠度允许值:[fmax]＝H/40＝200.0mm6、因此：[fmax]＞fmax3.2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)＝1mL(宽)＝1mH(高)＝1m3、C20混泥土密度:2.4＝t/m34、灯杆底板尺寸：L(长)＝320mmW(宽)＝320mmH(高)＝16mmG、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)＝0.78＋23.52(KN)＝24.30(KN)3、基础地基上的压强：P＝G总/S基础地基面积＝24.3KN／1m2＝24.30KN/m24、因此：P＜F4.9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＝0.17m36、基础边缘产生的最大压强：PMAX＝P+M总/W混泥土＝24.30KN/m2＋5.38KN·m／0.17m3＝24.30KN/m2＋32.27KN/m2＝56.57KN/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*F2.5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：320mm螺杆数量为：4螺杆尺寸为：M202、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*。。。＝773mm2、那么地脚螺杆上的拉力为：Fmax＝M总/L总＝6.96KN3、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＝235.97mm24、基础螺杆理论的许用应为：N＝[σ]×S/K＝235MP×235.97mm2/1.5＝37.0KN5、因此：Fmax＜N6.4基础螺杆是安全的。