A、已知條件:
1、風速:
U=36.9m/s約12級臺風
3、燈桿材質:Q235
4、屈服強度:[σ]
=235MPaPa=N/m2
5、彈性模量:E
=210GPa6、H=10000mm
d=
70mm
D=
180mm
T=
3mm
B、風壓:
P=U2
/1.6=
851.01N/m2
C、迎風面積:
S塔桿=(d+D)*H/2
=1.25m2
S挑臂=60×1500×1=0.09m2S燈具=300×1000×1=0.30m2S太陽能板=1200×540×1=0.65m2×sin35°=0.37m2S風葉=300×1200×
0=0.00m2
Hx=
(2d+D)*H/3(d+D)
=4.27m
風壓對整根燈桿的扭矩,隨著高度不同,而不同,所以我們采用近似計算:相當于風壓全部作用在燈桿重心處的扭矩。需要出強度計算的請聯系:135********,Q:715849722、風壓對路燈各部份的扭矩:M塔桿=P×S塔桿×Hx=4538.7N·mM挑臂=P×S挑臂×H=765.9N·mM燈具=P×S燈具×H=2553.0N·mM太陽能板=P×S太陽能板×H=3163.0
N·mM風葉=P×S風葉×H
=0.0N·mM總=M燈桿+M燈具+M挑臂
=11020.6N·m
3、燈桿根部的截面抵抗矩:
W=
π*(DOD4-DID4
)/32D=7.26E-05m34、燈桿根部實際理論扭矩允許值:
[M]=W*[σ]=
17062.8N·m5、因此:
[M]>Mtotal
1.5
燈桿強度是安全的。
E、撓度核算:
1、圓錐桿,相當于直桿近似計算:
De=(d+D)/2=125.0mm2、截面慣性矩:
I=π*(DeOD4-deID4
)/64=2.14E+06mm43、重心處荷載:
Q=Mtotal/Hx
=2582.96N
4、風壓對路燈產生的撓度:
fmax=QHx3
/3EI=148.8mm5、燈桿實際理論的撓度允許值:[fmax]=H/40=
250.0mm6、因此:
[fmax]>fmax
1.7
燈桿撓度是安全的。
結論:
考慮風速的不均勻系數,空氣動力系數,以及風向與燈桿、燈具的夾角等,實際危險截面處的應力及燈頂的撓度均比以上計算的結果低,故此燈桿設計是的。
以上就是關于10米太陽能路燈能抗幾級臺風?的計算公式,通過計算我們得知10太陽能路燈是能抵抗10級臺風的。