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    太阳能路灯杆的抗风能力的设计
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    太阳能路灯杆的抗风能力的设计

    来源:东莞七度照明 发布日期:2017.12.01 阅读:222
    东莞七度照明就太阳能路灯杆的抗风能力设计说明
       太阳能路灯厂家生产的太阳能路灯会被安装在不同的地域,那么在设计之初就要考虑到灯杆的抗自然能力,比如狂风等。当遇到7级、8级甚至以上的风力时候,要保证不会出现灯杆折弯、断裂;第二要考虑太阳能路灯不会被连根拔起,下面东莞七度照明就太阳能路灯杆本身的抗风能力与大家来讨论一下具体是如何设计的;

    一、太阳能路灯杆的技术说明
    ① 灯杆高度3-16米,主杆由大型折弯机压制成形(一般有圆锥度杆和多边形杆),壁厚2.5-6mm,具体外观及尺寸根据用户要求定制。
    ② 材质:Q235B钢材
    ③ 热镀锌:表面光滑美观,厚度≥75um,捶击试验后不起皮、不剥落。
    ④ 喷塑:采用户外纯聚脂塑粉,厚度≥80um,塑层质量稳定,不退色,不脱落。
    ⑤ 所有固定螺栓、螺母等使用不锈钢材料(地脚螺栓、螺母除外)。
    ⑥ 灯杆内部电缆穿线通道无阻,易于穿线。
    ⑦ 灯杆满足防雷击及接地要求,环境温度:-15-50摄氏度;环境风速:36m/s;抗地震烈度:8级;耐腐蚀等级:30年。

    二、太阳能路灯抗风等级计算方法和公式
    太阳能电池板倾角A=27°,灯杆的高度=5m ;
    设计选取灯杆底部焊缝宽度δ=4mm ,灯杆底部外径=168mm;焊缝所在面即为灯杆的破坏面。
    路灯灯杆的破坏面的抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板的作用荷载F作用线的距离为:PQ = [5000+(168+6)/tan27°] × Sin27° = 2424mm = 2.424m
    所以,风荷载在灯杆的破坏面上的作用矩M = F×2.424。
    根据27m/s的设计最大允许风速,30W的单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×2.424 = 949×2.424 = 2300N•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。
    破坏面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3) =π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3 =88.768×10-6 m3
    风荷载在破坏面上的作用矩所引起的应力 = M/W = 2300/(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。


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