太陽能路燈抗風(fēng)設(shè)計(jì).doc

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1、2.3.2?抗風(fēng)設(shè)計(jì)????在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。????⑴??太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)????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(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。????在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接。????⑵

2、??路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)????路燈的參數(shù)如下：????電池板傾角A?=?16o?????????????燈桿高度?=?5m????設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ?=?4mm??燈桿底部外徑?=?168mm??????????如圖3，焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W?的計(jì)算點(diǎn)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。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M?=?F×1.545。????根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)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

3、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(xué)推導(dǎo)，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(nèi)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????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）?=16.5×106p

4、a?=16.5?Mpa＜＜215Mpa????其中，215?Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。????所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。