抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算.doc

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1、抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算1.太陽(yáng)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(yáng)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40m/s（相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），依據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有565Pa。所以組件本身是完全可以承受40m/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)使用螺栓固定連接。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=16°，燈桿高度=4米設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ=4mm燈桿底部外徑Φ218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

2、到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ=【5000+（218+6）/tan16°】*sin16°=1616mm=1.616m。所以，風(fēng)載荷在燈桿破壞面上的作用矩M=F*1.616根據(jù)40m/s的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速，50W的單燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為630N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn)=1.3*630=819N。所以，M=F*1.616=819*1.616=1323N·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*105*105*4+3*105

3、*16+64)=137404mm3=137.404*10-6m3風(fēng)載荷在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力為=M/W=1323（137.404*10-6）=12.5*106Pa=12.5MPa＜＜215MPa其中，215MPa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。所以燈桿及太陽(yáng)能組件均滿足抗風(fēng)技術(shù)要求。