高杆燈_升降高杆燈_LED高杆燈_廣場高杆燈生產廠家-高郵市AG亚游官网電子照明器材廠
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高杆燈廠家安全性計算及強度校核

來源:丁先生 發布時間:2016-5-31 9:16:01
  高杆燈廠家安裝工資結算:安裝工300元/天。來回車費,夥食費,住宿費由需方單位支付。安裝現場吊車,叉車也由需方單位提供。
     一、高杆燈的安全性計算
   1)高杆燈燈盤(包括燈具)的迎風麵積:
   由於燈盤采用不同形狀,使燈盤的迎風麵積具有不確定性。現取常見的封閉式飛碟狀燈盤為例,以燈盤外形的正投影作為迎風麵參考麵積
   S燈盤=(d1+d2)H1/2
   2)高杆燈杆身的迎風麵積:
   高杆燈杆身往往采用(錐度約1000:5)錐形體或圓柱體。杆身的迎風麵積隨著杆身長度的增加而逐漸增大。
   S杆身=(D1+D2)H2/2
   3)高杆燈的基本風壓計算
   風壓是垂直於氣流風向的平麵受到的風的壓力,根據伯努利方程得出標準的風壓關係公式。風的動壓為:
   WP=0.5*r*V2/g=0.5*ro*V2(ro=r/g)
   WP為風壓,單位KN/M2。 ro為空氣密度,單位KG/M3。
   V為風速,單位是M/S。 r為空氣重度,單位KN/M3。
   空氣重度r和重力加速度g隨緯度和海拔高度而變。一般來說,ro在高原要比在平原地區小,也就是說,同樣風速在相同溫度下,其產生的風壓在高原比在平原地區小。通常的10級大風相當於24.5M/S—28.4M/S。為了使高杆燈有廣泛的應用地區,暫取高杆燈所在地區的風速為30M/S,且空氣密度取ro=1.255KG/M3。(密度可在物理手冊或有關資料查得)
   則基本風壓WP計算如下:
   WP=ro*V2/2=1.255*302/2=551.25Pa
   4)高杆燈的風載荷W0計算
   風載荷標準值=基本風壓*風振係數*風壓高度變化係數*風載體形係數
   A風振係數
   實際風壓是在平均風壓上下波動的。平均風壓使建築物產生一定的側移,而脈動風壓使建築物在該側移附近左右振動。脈動風壓對結構產生的動力現象就是風振。《荷載規範》對於一般懸臂結構(構架、塔架、煙囪等高聳結構)且可忽略扭轉影響的高層建築,風振係數可按規範中一個相應的公式計算。
   B風壓高度變化係數
   《荷載規範》中把地表粗糙度分為ABCD四類,a類指近海麵和海島、海岸、湖岸及沙漠地區;b類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;c類指有密集建築群的城市市區;d類指有密集建築群且房屋較高的城市市區。風壓高度變化係數定義為任一高度處的風壓與B類地麵粗糙度、標準高度l0m處的風壓比值。風壓高度變化係數可根據《荷載規範》中高度和地麵粗糙度類型來查找取值。
   C風載體形係數
   是指建築結構表麵受到的風壓與大氣中氣流風壓之比。它是衡量風對不同外形的建築物產生不同風壓力的一個係數。比如同樣大小的風對圓形和正方形產生的壓力肯定不同,所以,計算風對建築物壓力的時候,針對不同的外形建築物都要乘以一個體型係數來擴大或縮小標準風壓壓力,使建築物承受的風壓力更接近實際情況。風載體形係數主要與建築物的體型和尺度有關,當然也跟周圍的環境和地麵粗糙度有關。風載體形係數可根據體型按《建築結構荷載規範》中的表格查找取值,如果體型與表中不同,可根據相關資料來近似確定或由風洞試驗準確地測得。
   5)高杆燈的風壓係數C
   風壓係數是計算空氣阻力的一個重要係數,往往通過風洞實驗和下滑實驗來確定的一個數學參數。高杆燈燈盤、燈杆的最大風壓係數可以查建築結構荷載規範中圖表資料來近似確定或由風洞試驗準確地測量。
   6)高杆燈燈盤(包括燈具)的風力
   N燈盤=W0*S燈盤*C燈盤
   式中:W0是風載荷標準值
   S燈盤是燈盤的迎風麵積
   C燈盤是迎風麵的風壓係數,可查相關手冊,
   7)高杆燈燈盤(包括燈具)風力對底部的彎距
   M燈盤=N燈盤*H
   式中:H是高度,一般可取30米
   8)高杆燈杆身的風力
   N杆身=W0*S杆身*C杆身
   式中:W0是風載荷標準值
   S杆身是燈身的迎風麵積
   C杆身是迎風麵的風壓係數,可查相關手冊,
   9)高杆燈杆身風力對底部的彎距
   M杆身=∫300C杆身*W0*S杆身ydy
   式中:y是高度,暫取30米
   10)高杆燈合計風力
   ∑D高杆燈=D燈盤+D杆身
   11)高杆燈合計彎距
   ∑M高杆燈=M燈盤+M杆身
   12)高杆燈合計自重
   Q高杆燈=Q燈盤+Q杆身
   Q燈盤燈盤包括燈具的重量
   Q杆身燈身往往采用等距?80(外徑)*14(壁厚)高強度低合金結構鋼16MN鋼管或用10mm,16mm厚的碳素結構Q235鋼板彎曲卷成圓筒焊接而成。焊接鋼管價格相對無縫鋼管較低,應用較多。燈杆的自重是隨燈杆長度增加而增大。
   13)高杆燈的抗彎截麵係數
   W= ?D4一d4)/32D=笵3[1-(d/D)4]/32
   二、高杆燈的強度校核
   1)高杆燈的底部麵積
   S= ?D2一d2)/4 式中:D是外徑、d內徑
   2)高杆燈的結構自重應力
   由於高杆燈的整體份量較重時,所以計算強度時要考慮自重引起的結構應力。
   假設燈杆底部麵積在變形前後橫截麵不變且與燈杆軸線垂直,可定應力在燈杆底部橫截麵上均勻分布
   d結構自重=Q高杆燈/S燈底部橫截麵積
   3)高杆燈彎矩作用下的應力
   d彎矩=M/W
   M是合力矩(截麵的彎矩),W是抗彎截麵係數
   4)高杆燈合計應力
   根據疊加原理可以得出: d總=d結構自重+d彎矩
   5)高杆燈的安全係數
   為了保證高杆燈的燈杆能正常地工作,必須使其所受的最大工作應力不超過製作燈杆材料的容許應力。製作燈杆的材料往往采用低合金結構鋼16MN或碳素結構Q235鋼,這二者都屬於典型的塑性材料。塑性材料通常是以屈服極限應力作為容許應力。當壓縮受力達到塑性材料的屈服極限應力時,即出現塑性變形,進而發生斷裂、破壞。燈杆材料的屈服極限應力d屈服可在有關設計規範和手冊查得。
   安全係數計算如下:
   K=d屈服/d總
   K是表示安全儲備大小的係數,數值恒大於l。
   確定安全係數時,要慎重全麵的考慮到各方麵的因素,如風振係數等相關計算值與實際情況的誤差等等。安全係數隻有超過《高聳結構設計規範》中設計規範的要求,高杆燈的結構才是安全的。
   三、合理調整有關因素,提高高杆燈廠家的整體強度
   

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