1、10米太陽能路燈抗風強度校核一、計算依據(jù)1風速V=120km/h(十二級風)2基本風壓 W0=0.7MPa3. 整基桿風振系數(shù)取1.33設(shè)計計算依據(jù)：、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB5007-2002、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003、高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ135-90二、設(shè)計條件基本數(shù)據(jù)：170W硅鐵模塊距地面高度10m，面積1.34m2 ,每塊重量45kg, 220W硅鐵模塊距地面高度7m，面積1.74m2 ,每塊重量30kg,燈桿截面為圓形，燈桿上口徑直徑d為120mm，底部下口徑直徑D為260mm，厚度=5mm。法蘭厚度為20mm,直徑500m

2、m。材料為Q235鋼，屈服強度為f屈=240N/mm2，燈桿高度為10m，路燈含模塊燈頭總重為380kg。二、燈柱強度計算1 風載荷系數(shù)WK=z·s·z·ur·W0式中：WK風荷載標準值（KN/m2）； z高度z處的風振系數(shù)；s風荷載體型系數(shù)；z風壓高度變化系數(shù)；r高聳結(jié)構(gòu)重現(xiàn)期調(diào)整系數(shù)，對重要的高聳結(jié)構(gòu)取1.2。1 太陽能板：高度為10m和7m，風壓高度變化系數(shù)z取1.38，風荷載體型系數(shù)s =0.8r=1.2 整基桿風振系數(shù)z取1.3燈盤風載荷系數(shù)WK1=z·s·z·ur·W0=1.3×0.8

3、5;1.38×1.2×0.7=1.2kN/m22 燈桿：簡化為均布荷載風壓高度變化系數(shù)z取1.38風荷載體型系數(shù)s =0.6r=1.2 整基桿風振系數(shù)z取1.3燈桿風載荷系數(shù)WK2=z·s·z·ur·W0=1.3×0.6×1.38×1.2×0.7=0.90kN/m22太陽能板及燈桿迎風面積S太陽能板1=(1.34+1.34)×Sin22°=0.96S太陽能板2=1.74×Sin22°=0.63S燈桿=(0.12+0.26)×10/2=1.93內(nèi)力

4、計算彎矩設(shè)計值：M=M燈盤+M燈桿 M=Q×WK1×S太陽能板×10m+Q×WK2×S燈桿×5m=1.4×1.2×0.96×10+1.4×1.2×0.63×7+1.4×0.90×1.9×5M=35.5 kN·m最大剪力V=Q×WK1×S太陽能板+Q×WK2×S燈桿=5.05kN式中Q-載荷組合系數(shù)4燈柱根部應(yīng)力燈柱根部最大應(yīng)力應(yīng)小于燈柱材料的許應(yīng)力即max=M/W+P/A +2V/A 式中M/W彎

5、曲應(yīng)力 P/A軸向應(yīng)力 2V/A剪應(yīng)力由前面計算出燈柱總彎矩為M=34.25kN·mW抗彎截面系數(shù) W=I/y I為截面慣性矩 y為應(yīng)力點到中性軸的距離 截面慣性矩I=(D4-d4)/64 d-燈柱根部內(nèi)徑 D-燈柱根部外徑 I=3.14×(260mm)4-(250mm)4/64 =0.32×108mm4彎曲應(yīng)力max=M×y/I=35.5×106 N·mm×130mm/0.32×108mm4 =144.2N/ mm2=144.2MPa軸向應(yīng)力-P/AP軸向負荷 P=路燈總重=380kg穩(wěn)定系數(shù)A燈桿根部截面積。當長細比=2L/i=(2x10000)/(0.707x130)=218時查表得=0.103 式中:L燈桿高度10000mm i0.707R. R=260/2=130軸向應(yīng)力P/A=(380×9.8)/(0.103×4.08×103 mm2)=8.86 N/ mm2=8.86MPa最大剪應(yīng)力max=2V/A=(2x5.05×103N)/4.08×103 mm2=2.47