A、已知条件:
1、风速:
U=36.9m/s约12级台风
3、灯杆材质:Q235
4、屈服强度:[σ]
=235MPaPa=N/m2
5、弹性模量:E
=210GPa6、H=10000mm
d=
70mm
D=
180mm
T=
3mm
B、风压:
P=U2
/1.6=
851.01N/m2
C、迎风面积:
S塔杆=(d+D)*H/2
=1.25m2
S挑臂=60×1500×1=0.09m2S灯具=300×1000×1=0.30m2S太阳能板=1200×540×1=0.65m2×sin35°=0.37m2S风叶=300×1200×
0=0.00m2
Hx=
(2d+D)*H/3(d+D)
=4.27m
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:135********,Q:715849722、风压对路灯各部份的扭矩:M塔杆=P×S塔杆×Hx=4538.7N·mM挑臂=P×S挑臂×H=765.9N·mM灯具=P×S灯具×H=2553.0N·mM太阳能板=P×S太阳能板×H=3163.0
N·mM风叶=P×S风叶×H
=0.0N·mM总=M灯杆+M灯具+M挑臂
=11020.6N·m
3、灯杆根部的截面抵抗矩:
W=
π*(DOD4-DID4
)/32D=7.26E-05m34、灯杆根部实际理论扭矩允许值:
[M]=W*[σ]=
17062.8N·m5、因此:
[M]>Mtotal
1.5
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=125.0mm2、截面惯性矩:
I=π*(DeOD4-deID4
)/64=2.14E+06mm43、重心处荷载:
Q=Mtotal/Hx
=2582.96N
4、风压对路灯产生的挠度:
fmax=QHx3
/3EI=148.8mm5、灯杆实际理论的挠度允许值:[fmax]=H/40=
250.0mm6、因此:
[fmax]>fmax
1.7
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,故此灯杆设计是的。
以上就是关于10米太阳能路灯能抗几级台风?的计算公式,通过计算我们得知10太阳能路灯是能抵抗10级台风的。