太陽能電池組件支架的抗風設計依據(jù)電池組件廠家的技術參數(shù)資料,太陽能電池組件可以承受的迎風壓強為2700Pa。若抗風系數(shù)選定為27m/s,根據(jù)非粘性流體力學,電池組件承受的風壓只有365Pa,組件本身是完可以承受27m/s的風速而不至于損壞的。所以,設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ =[5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。風荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。根據(jù)27m/s的設計最大允許風速,2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N。
太陽能路燈的抗風設計是一個很重要的設計,一般我們在設計抗風設計的時候,主要需要注意以下兩個方面。支架抗風設計,要求我們必須采用鐵制堅硬的材料,要求燈桿進行抗風設計原理,菱形角。這樣不會使風直接對燈桿造成破壞。太陽能電池板的抗風設計,這對太陽能電池板的抗風角度設計非常嚴格,一般來說電池板的傾斜角度應該是16度左右,但是要根據(jù)居停情況具體分析。由于太陽能路燈屬于公共財產(chǎn),經(jīng)常出現(xiàn)在公園和公路等地段,難免會出現(xiàn)被誤撞的可能性。所以我們對它的抗撞能力有一定的要求。因為在路燈的周圍可能會有很多行人或者其他建筑物,如果出現(xiàn)碰撞可以呈現(xiàn)傾斜角度,但是不能出現(xiàn)倒塌的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)倒塌可能會出現(xiàn)壓倒其他建筑物或者壓傷行人的可能性。公共設施難免出現(xiàn)小孩子往上爬或者雨雪天氣對路燈造成壓力。所有我們要對路燈的承載重量的能力有所要求??紤]1.3的安全系數(shù),F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。根據(jù)數(shù)學推導,圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。上式中,r是圓環(huán)內徑,δ是圓環(huán)寬度。破壞面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3=88.768×10-6 m3。
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