路灯杆强度计算.doc

9米路灯杆强度计算
本计算数据根据GB50135-2006《高耸结构设计规范》确定。
已知条件：
1.计算按最大风速V=28m/s（10级台风风速为24.5~28.4 m/s）。
2.灯杆材料Q235，许用应力[σ]=225000KN/㎡。实际强度要求大于理论强度不少于3倍。
3.灯杆外形尺寸：9m
灯杆高度H=9m，壁厚δ6.0㎜；
上口直径D上=180㎜，下口直径D下=310㎜；
灯杆上部挑臂长度尺寸为左L1=3.4m；右L2=2.2m；
灯底板法兰直径500㎜×25㎜。
4.基础尺寸：
基础外形：高度1.5m，埋深2m
地脚螺栓孔距：直径420mm
地脚螺栓直径：M30六根。
灯杆强度计算：
1.标准风压计算
由风速28m/s知基本风压为W0=0.622KN/㎡
则标准风压W= W0·Kt=0.8×1.1=0.68KN/㎡。
（式中风压调整系数Kt：取1.1）
2.灯杆灯头的风力计算
风荷载体行系数μs：圆锥形杆体取0.7
风压高速变化系数μz：取0.9
灯杆迎风面积：S杆=2.205㎡
灯头及灯箱迎风面积：S灯=8㎡
灯杆受风力F杆=W· μs·μz· S杆=0.946KN
灯头受风力F灯= W· μs·μz· S灯=3.420KN
3.灯杆受的总弯矩计算
灯杆弯矩M杆=F杆·H/2=4.267KN·m
灯头对灯杆的弯矩：M灯=F灯·H·0.75=23.09KN·m
总弯矩：ΣM=M杆+ M灯=27.36 KN·m
4.灯杆抗弯模量计算
Wz=π（D下4—D4）/32/ D下=3.14×(0.3104-0.2984)/32/0.31=0.0004271m3
5.灯杆弯曲应力计算
灯杆的弯曲应力Σσ=ΣM/ W0=64075KN/㎡
Σσ<[σ]=225000KN/㎡ 满足3倍安全系数要求
从以上的计算中看出，灯杆的强度足够。
地脚螺栓强度校核：
风向为对角线时，地脚螺栓的拉力最大
N=ΣM×Y/ΣY ²=27.36×0.4/0.4 ²+2.2×0.1 ²=60.14KN
安全系数K取2.5
地脚螺栓M30有效截面积：S=350㎜²
Q235钢的屈服极限：σs=235N/㎜²
许用拉力N=σs×S/K=235×350/2.5=329KN>N=60.14KN
地脚螺栓采用M24六根够多。
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