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太阳能路灯产品抗风设计

2019-09-11

      太阳能路灯的灯杆和基础抗风设计,路灯灯杆和基础的抗风设计与电池板高度、面积、倾角及灯杆结构、当地最大风速等有关。电池组件抗风设计,根据最大风力进行太阳能路灯抗风设计。我国南方沿海台风偏多,太阳能路灯灯杆至少应能抗12级台风,北方多数地区应能抗10级大风。

一:依据电池组件厂家的技术参数资料,太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa,若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风),根据非粘性流体力学,电池组件承受的风压只有365Pa。设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。

二:路灯的周围可能会有很多行人或者其他建筑物,出现碰撞可以呈现倾斜角度,但是不能出现倒塌的现象,一旦出现倒塌可能会出现压倒其他建筑物或者压伤行人的可能性。

三:破坏面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3=88.768×10-6 m3;风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa;其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

四:根据27m/s的设计最大允许风速,2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数,F = 1.3×730 = 949N。

五:路灯焊缝所在面即灯杆毁坏面。灯杆毁坏面抵御矩W 的计算点P到灯杆遭到的电池板作用荷载F作用线的间隔为PQ = 5000+(168+6)/tan16o× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆毁坏面上的作用矩M = F×1.545。


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