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资源描述
灯杆强度计算A、灯杆强度计算参数输入1、路灯强度核算已知条件:风压W0:W0=V2/1.6=390.63N/风速:V=25m/s迎风面积:灯杆迎风面积S1:灯杆材质:Q235BS1=(d+D)*H/2=1.445屈服强度:=235MPa灯臂迎风面积S2:弹性模量:E=210GPaS2=L2*D2*N2=0. 19998灯杆参数:灯杆高度:H=10000mm灯具迎风面积S3:灯杆上口直径:d=89mmS3=L3*D3*N3=0.6灯杆下口直径:D=200mm其他附件迎风面积S4:灯杆厚度:t=3mmS4=L4*D4*N4=4灯臂长度:L2=3333mm灯杆最大的扭矩在灯杆底部:灯臂宽度:D2=60mm灯杆重心高度HZ:灯臂数量:N2=1个HZ=(2d+D)*H/3*(d+D)=4.36m灯具长度:L3=2000mm注: 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。灯具宽度:D3=300mm风压对路灯各部分的扭矩:灯具数量:N3=1个M1=W0*S1*HZ=2460.94N.m灯具离基础高度:H4=10600mmM2=W0*S2*H=781. 17N.m其他附件长度:L4=4000mmM3=W0*S3*H=2343.75N.m其他附件宽度:D4=1000mmM4=W0*S4*H4=6250.00N.m其他附件离基础高度:H4=4000mm其他附件数量:N4=1个M总=M1+M2+M3=11835.86N.m灯杆根部的截面惯性矩:W=*(D4-Di4 ) /(32*D)=9.00E-05m灯杆根部实际理论扭矩允许值:M=W*=21160.61N.m因此:MM总合格灯杆强度是安全的2、路灯挠度核算圆锥杆,直径近似计算:Den=(d+D)/2=144.5mm截面惯性矩:I=*(De4-Dei4 ) /64=3.34E+06mm4重心处载荷:Q=M总/HZ2715N风压对路灯产生的挠度:Fmax=Q*HZ3/3*E*I=107.00mm灯杆实际理论的挠度允许值:Fmax=H/40=250mm因此:FmaxFmax合格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 计是安全可靠的。B、基础强度校核参数输入基础地基上的压强:当地基础地基的承载能力:F=120KN/基础地基上的总重量:混泥土基础尺寸:G总=G灯杆+G混泥土基础=(m灯杆+V)*g=9.83KN长度:B=0.5m基础地基上的压强:宽度:L=0.5mP=G总/S基础的基面积=39.32KN/高度:H=1.5m因此:C20混泥土密度:=2.4t/mPF合格灯杆底板尺寸:B1=320mm基础底部的承载能力是安全的W=320mmt=16mm基础边缘产生的最大压强:灯杆总质量:m=103.06Kg基础底部C20混泥土浇层的抵抗矩:W混泥土=B*H2/6=0.1875m基础边缘产生的最大压强:Pmax=P+M总/W混泥土=102.44KN/根据GBJ7-89各建筑设计基础规范第5. 1. 1条规定,基础的平均压强PF,且Pmax1.2F的要求进行核算。因此:Pmax1.2F=144KN/基础侧边缘的承载能力是安全的C、基础螺栓的设计计算参数输入弯矩计算:已知条件:地脚螺栓:n4根杆塔风荷载按式(1) 计算:螺杆材质:Q235Ws=W0 Z S S螺栓屈服强度:s225N/mm2风压高度变化系数ZZ取值:1.0螺栓许用剪应力:125N/mm2圆锥形路灯杆的体形系数s取值:0.7受力最大螺栓中心到旋转轴的距离Ymax0.312m风荷载调整系数取值:1.0(H20m,=1.0)螺栓中心到旋转轴的距离Y20.1m风荷载WS为:螺栓中心到旋转轴的距离Y30.1mWs=W0 Z S SWS/S=0.27kN/(见图1)灯杆上均匀分布的风力Ws1Ws1=W0 Z S S1=0.40KN灯臂上均匀分布的风力Ws2Ws2=W0 Z S S2=0.05KN灯具上均匀分布的风力Ws3Ws3=W0 Z S S3=0. 16KN其他部件上均匀分布的风力Ws4Ws4=W0 Z S S4=1.09KN总的风荷载WS总为WS总=Ws1+Ws2+Ws3+Ws4=1.71KN则每根螺栓承受的剪力F1F1=WS总/n=0.43KN风载荷产生的杆跟总弯矩M总为:M总=WS1*H/2+WS2*(H+H3)/2+WS3*H3+WS4*H4=8.65KN.mD、校验基础地脚螺栓当风向为螺栓的对角线时, 螺栓的拉力最大,其值NtmaxNtmax=M总Ymax/ Yi2=23.01KN安全系数应为K=2.50一般都不控制地脚螺栓的预紧力,安全系数应为23。螺栓螺距取2.00mm螺杆最小直径d1=19.84mm(查表)有效面积S:S=d12/4=308.84mm2许用拉力NN=sS/K=34.74KNNtmax=23.01KN许用剪力FF=*S=38.61KNF1=0.43KN因此M22的地脚螺栓是安全的螺栓尺寸选用:M24E、基础倾覆校验因H/B=3所有灯杆的稳定主要靠基础周围的土压力来保持。按DLT 5219-2014 架空输电线路基础设计技术规程合力作用点距地面的等效高度H0为H0=M总/Ws总=5.07m按6. 1.2条取可塑土DLT 5219-2014 架空输电线路基础设计技术规程等代内摩阻角r取30度
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