灯杆的抗风破坏计算公式-焊缝所在面即灯杆破坏面

灯杆的抗风破坏计算公式焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为PQ=[5000+(168+6)/tan16o]×Sin16o=1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F×1.545。根据27m/s的设计最大允许风速,2×30W的双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×1.545=949×1.545=1466N.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。破坏面抵抗矩W=π×(3r2δ＋3rδ2＋δ3)=π×(3×842×4＋3×84×42＋43)=88768mm3=88.768×10－6m3风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W=1466/(88.768×10－6)=16.5×106pa=16.5Mpa215Mpa其中,215Mpa是Q235钢的抗弯强度。这样的计算公式对吗？哪位大虾出来指导指导？[br][br]-=-=-=-=-以下内容由280130436在2007年02月03日00:29pm时添加-=-=-=-=-灯杆高度=5m设计选取灯杆底部焊缝宽度d=4mm灯杆底部外径=168mm【技术应用】几何法对灯杆伸展长度的分段计算字号:小中大|打印发布:2008-1-2619:59作者:admin来源:查看:286次在路灯工程灯杆材料的招标采购中，我们经常要面对一个实际问题，即根据设计人员在设计图纸中给出的灯杆高度、悬挑的长度、弯曲部分的弯曲半径及灯杆的仰角，如何得到灯杆的实际展开长度。因为依据这个数据和设计灯杆的梢口及锥度大小，可得到灯杆与下法兰的压口大小，这些都是招标采购灯杆中需要认真考虑的重要数据。但在实际工作中，我们经常发现招标采购方对类似数据还采用较为繁琐的重复推算。由于没有形成一个简单明了的计算公式，经常出现计算失误，造成不必要的材料损失和经济纠纷。现以单弧灯为例，通过证明推导出一个针对灯杆实际展开长度的通用性公式，以飨读者。将整个灯杆分成三段，如图所示，直线段两部分，分别为垂直方向的AB和悬挑方向的CD，BC为灯杆的弯曲段，其中B点为灯杆悬挑与灯杆垂直主体部分的交点，C点为悬挑部分直线段与弯曲段的交点，BK为由灯杆弯曲半径作出的四分之一圆，F点为其圆心，F点位于经过B点的水平线上，J点为灯杆梢口D点在地面的投影，E点、G点分别为C点、B点在DJ上的投影，W点、F点分别为C点、K点在BG上的投影，其中CE与KF交于H点，连接CW、CF，设CF(灯杆的弯曲半径)=a；BG(灯杆的悬挑长度)=b；DJ(灯杆高度)=c；∠DCE(灯杆仰角)=q；求证：AB+BC+CD长度。证明：(1)对悬挑直线段CD的计算：由己知∵CF⊥CD,CE⊥HF,∠DCE=q∴∠CFH=∠DCE=q∴WF=CH=CF×Sin∠CFH=aSinq∵BF=a∴BW=BF-WF=a-aSinq∵BG=b∴CE=WG=BG-BW=b-(a-aSinq)∴CD=CE/Cos∠DCE=[b-a(1-Sinq)]/Cosq信息节选自《道路照明》期刊(2)对灯杆垂直主体AB的计算：∵EG=HF=CF×Cos∠CFH=aCosqDE=CD×Sin∠DCE={[b-a(1-Sinq)]/Cosq}Sin=[b-a(1-Sinq)]tgq∴AB=GJ=DJ-DE-EG=c-[b-a(1-Sinq)]tgq-aCosq(3)对灯杆弯曲部分BC的计算：BC=2pCF×[(90-q)/360]=2pa{(90-q)/360]综合所述：AB+BC+CD=c-[b-a(1-Sinq)]tgq-aCosq+2pa[90-q]/360]+[b-a(1-Sinq)]/Cosq=c+[b-a(1-Sinq)][1/Cosq-tgq]-aCosq+2pa[(90-q)/360]浅析高杆灯的安全性计算及强度校核鲍彦辉石家庄市二环路管理处（050801)摘要由于高杆照明设施使用的范围和地点的特殊性，因此，高杆灯杆、灯具的安全性要求特别高，本人根据实践经验，针对高杆灯刚度、稳定性及经济性等方面的计算，合理调整有关因素，提高高杆灯的整体强度作一探讨。关键词高杆灯安全性计算迎风面积强度校核高杆照明设施照明范围大，功能性强，使用便利，在城市广场、大型立交、体育场、机场和港口码头等处广泛应用的同时，要充分考虑到高杆灯在狂风暴雨等恶劣环境中可靠使用的安全性。高杆灯的安全性包括刚度、稳定性及经济性等多方面的计算，其中强度校核是保证使用的一项重要内容。在此我将分步演算高杆灯安全性计算及强度校核：一、高杆灯的安全性计算1)高杆灯灯盘(包括灯具)的迎风面积：由于灯盘采用不同形状，使灯盘的迎风面积具有不确定性。现取常见的封闭式飞碟状灯盘为例，以灯盘外形的正投影作为迎风面参考面积S灯盘=(d1+d2)H1/22)高杆灯杆身的迎风面积：高杆灯杆身往往采用(锥度约1000:5)锥形体或圆柱体。杆身的迎风面积随着杆身长度的增加而逐渐增大。S杆身=(D1+D2)H2/23)高杆灯的基本风压计算风压是垂直于气流风向的平面受到的风的压力，根据伯努利方程得出标准的风压关系公式。风的动压为：WP=0.5*r*V2/g=0.5*ro*V2(ro=r/g)WP为风压，单位KN/M2。ro为空气密度，单位KG/M3。V为风速，单位是M/S。r为空气重度，单位KN/M3。空气重度r和重力加速度g随纬度和海拔高度而变。一般来说，ro在高原要比在平原地区小，也就是说，同样风速在相同温度下，其产生的风压在高原比在平原地区小。通常的10级大风相当于24.5M/S—28.4M/S。为了使高杆灯有广泛的应用地区，暂取高杆灯所在地区的风速为30M/S，且空气密度取ro=1.255KG/M3。(密度可在物理手册或有关资料查得)则基本风压WP计算如下：WP=ro*V2/2=1.255*302/2=551.25Pa4)高杆灯的风载荷W0计算风载荷标准值=基本风压*风振系数*风压高度变化系数*风载体形系数A风振系数实际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而脉动风压使建筑物在该侧移附近左右振动。脉动风压对结构产生的动力现象就是风振。《荷载规范》对于一般悬臂结构(构架、塔架、烟囱等高耸结构)且可忽略扭转影响的高层建筑，风振系数可按规范中一个相应的公式计算。B风压高度变化系数《荷载规范》中把地表粗糙度分为ABCD四类，a类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；b类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；c类指有密集建筑群的城市市区；d类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。风压高度变化系数定义为任一高度处的风压与B类地面粗糙度、标准高度l0m处的风压比值。风压高度变化系数可根据《荷载规范》中高度和地面粗糙度类型来查找取值。C风载体形系数是指建筑结构表面受到的风压与大气中气流风压之比。它是衡量风对不同外形的建筑物产生不同风压力的一个系数。比如同样大小的风对圆形和正方形产生的压力肯定不同，所以，计算风对建筑物压力的时候，针对不同的外形建筑物都要乘以一个体型系数来扩大或缩小标准风压压力，使建筑物承受的风压力更接近实际情况。风载体形系数主要与建筑物的体型和尺度有关，当然也跟周围的环境和地面粗糙度有关。风载体形系数可根据体型按《建筑结构荷载规范》中的表格查找取值，如果体型与表中不同，可根据相关资料来近似确定或由风洞试验准确地测得。5)高杆灯的风压系数C风压系数是计算空气阻力的一个重要系数，往往通过风洞实验和下滑实验来确定的一个数学参数。高杆灯灯盘、灯杆的最大风压系数可以查建筑结构荷载规范中图表资料来近似确定或由风洞试验准确地测量。6)高杆灯灯盘(包括灯具)的风力N灯盘=W0*S灯盘*C灯盘式中：W0是风载荷标准值S灯盘是灯盘的迎风面积C灯盘是迎风面的风压系数，可查相关手册，7)高杆灯灯盘(包括灯具)风力对底部的弯距M灯盘=N灯盘*H式中：H是高度，一般可取30米8)高杆灯杆身的风力N杆身=W0*S杆身*C杆身式中：W0是风载荷标准值S杆身是灯身的迎风面积C杆身是迎风面的风压系数，可查相关手册，9)高杆灯杆身风力对底部的弯距M杆身=∫300C杆身*W0*S杆身ydy式中：y是高度，暂取30米10)高杆灯合计风力∑D高杆灯=D灯盘+D杆身11)高杆灯合计弯距∑M高杆灯=M灯盘+M杆身12)高杆灯合计自重Q高杆灯=Q灯盘+Q杆身Q灯盘灯盘包括灯具的重量Q杆身灯身往往采用等距?80(外径)＊14(壁厚)高强度低合金结构钢16MN钢管或用10mm，16mm厚的碳素结构Q235钢板弯曲卷成圆筒焊接而成。焊接钢管价格相对无缝钢管较低，应用较多。灯杆的自重是随灯杆长度增加而增大。13)高杆灯的抗弯截面系数W=?D4一d4)/32D=笵3[1-(d/D)4]/32二、高杆灯的强度校核1)高杆灯的底部面积S=?D2一d2)/4式中：D是外径、d内径2)高杆灯的结构自重应力由于高杆灯的整体份量较重时，所以计算强度时要考虑自重引起的结构应力。假设灯杆底部面积在变形前后横截面不变且与灯杆轴线垂直，可定应力在灯杆底部横截面上均匀分布d结构自重=Q高杆灯/S灯底部横截面积3)高杆灯弯矩作用下的应力d弯矩=M/WM是合力矩(截面的弯矩)，W是抗弯截面系数4)高杆灯合计应力根据叠加原理可以得出:d总=d结构自重+d弯矩5)高杆灯的安全系数为了保证高杆灯的灯杆能正常地工作，必须使其所受的最大工作应力不超过制作灯杆材料的容许应力。制作灯杆的材料往往采用低合金结构钢16MN或碳素结构Q235钢，这二者都属于典型的塑性材料。塑性材料通常是以屈服极限应力作为容许应力。当压缩受力达到塑性材料的屈服极限应力时，即出现塑性变形，进而发生断裂、破坏。灯杆材料的屈服极限应力d屈服可在有关设计规范和手册查得。安全系数计算如下：K=d屈服／d总K是表示安全储备大小的系数，数值恒大于l。确定安全系数时，要慎重全面的考虑到各方面的因素，如风振系数等相关计算值与实际情况的误差等等。安全系数只有超过《高耸结构设计规范》中设计规范的要求，高杆灯的结构才是安全的。三、合理调整有关因素，提高高杆灯的整体强度我们知道高杆灯的整体强度与外形、材料等因素有关，合理调整这些因素，可以有效提高灯杆的整体强度。如灯杆截面形状可以采用阶梯式的截面体，多面棱柱，椭圆形等多种形式或加大灯杆的横截面积，减少灯盘荷载(灯具的数量)都可以影响灯杆的整体强度。高杆灯不仅要满足安全性计算和强度校核的要求，也应同时满足刚度，稳定性以及生产经济性等其它方面的要求。总之，只有从设计、制作，经济性等多方面入手，才能生产出质优价廉，安全稳固的高杆灯。太阳能灯具与普通灯具的比较经过无数科技工作者多年的艰苦努力，太阳能应用的巨大优势和美好前景已为越来越多的人们所认可和接受。太阳能灯具作为太阳能应用的系列产品之一，一直是各方研究和关注的焦点。时至今日，在前人研究的基础上，我厂技术人员与协作厂商集思广益、刻苦攻关，在造型、亮度、价格等多方面取得了突破性进展，为太阳能灯具产品最终走到普通人身边，走向商业化应用打下了坚实基础。为了使大家对太阳能灯具产品有更充分的认识和了解，我们将太阳能庭园灯、太阳能草坪灯与普通庭园灯、普通草坪灯作如下对比分析：一、经济效益分析对比：经济效益分析的简单之处在于可以用数字统计的方法，清晰明了地解决问题。下面，我们以表格的形式就灯具价格、安装费用、配套费用、使用消耗、安全性能等五个方面进行了数据计算。我们举以下两个对比案例。★对比案例一某公园有5000平方草坪，安装200盏26W的草坪灯具，每天平均照明10小时，使用年限以10年为例。普通草坪灯具太阳能草坪灯品名项目数量单价合计金额品名项目数量单价合计金额灯具20021042000灯具20045090000管线铺设20015030000配套费用42000×5%2100首次投资费用74100首次投资费用90000电费26W×10H×365天×