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    太陽能路燈的抗風設計

    發布日期:2019-08-01

              太陽能路燈雖然是一種實用的太陽能路燈照明裝置,但由于燈桿高度一般都在5米或5米以上,所以如果燈桿折斷或傾倒將是重大的安全隱患,一般最常見的就是被大風刮到,所在太陽能路燈的抗風設計尤為重要,那太陽能路燈的抗風設計應該怎樣操作呢? 在太陽能路燈系統中,結構上一個需要非常重視的問題就是抗風設計??癸L設計主要燈桿抗風設計、太陽能組件傾角設計和地基尺寸設計。


    1、路燈燈桿的抗風設計 、

    路燈的參數如下: 

    電池板傾角A = 15o 燈桿高度 =6m 

    設計選取燈桿底部焊縫寬度δ = 3.75mm 燈桿底部外徑 = 132mm 

    焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為 

    PQ = [6000+150+6/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.845m。所以,風荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.845。 

    根據27m/s的設計最大允許風速,30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為480N??紤]1.3的安全系數,F = 1.3×480 =624N。 

    所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。 

    根據數學推導,圓環形破壞面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。 

    上式中,r是圓環內徑,δ是圓環寬度。 

    破壞面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3 

    =π×(3×842×4+3×84×42+43= 88768mm3 

    =88.768×106 m3 

    風荷載在破壞面上作用矩引起的應力 = M/W 

    = 1466/88.768×106) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa 

    其中,215 MpaQ235鋼的抗彎強度。 

    地基的澆筑一定要符合道路照明施工規范,絕不對偷工減料,做很小尺寸的地基,否則路燈重心不穩,很容易傾倒發生安全事故。

    太陽能支架的傾角設計得太大,就會加大抗風的阻力,應該既不影響抗風和又不影響太陽能光的轉化率的情況下設計合理的角度。

    所以,只要燈桿的口徑和厚度,以及焊縫都符合設計要求,并且基礎施工得當,太陽能組件傾角合理,燈桿的抗風是沒有問題的。




     


     


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