太陽能路燈的燈桿和基礎(chǔ)抗風(fēng)設(shè)計,路燈燈桿和基礎(chǔ)的抗風(fēng)設(shè)計與電池板高度、面積、傾角及燈桿結(jié)構(gòu)、當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)速等有關(guān)。電池組件抗風(fēng)設(shè)計,根據(jù)最大風(fēng)力進行太陽能路燈抗風(fēng)設(shè)計。我國南方沿海臺風(fēng)偏多,太陽能路燈燈桿至少應(yīng)能抗12級臺風(fēng),北方多數(shù)地區(qū)應(yīng)能抗10級大風(fēng)。
一:依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料,太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強為2700Pa,若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s(相當(dāng)于十級臺風(fēng)),根據(jù)非粘性流體力學(xué),電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。
二:路燈的周圍可能會有很多行人或者其他建筑物,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。
三: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;風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa;其中,215 Mpa是Q235鋼的抗彎強度。
四:根據(jù)27m/s的設(shè)計最大允許風(fēng)速,2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N??紤]1.3的安全系數(shù),F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。
五:路燈焊縫所在面即燈桿毀壞面。燈桿毀壞面抵御矩W 的計算點P到燈桿遭到的電池板作用荷載F作用線的間隔為PQ = 5000+(168+6)/tan16o× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,風(fēng)荷載在燈桿毀壞面上的作用矩M = F×1.545。
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