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路灯杆焊缝的质量提高灯杆抗风等级

来源:商友照明 发布日期:2012-8-28 10:20:00

    路灯杆配置主要是指灯杆的强度及高度设计,以及路灯灯杆上太阳能电池组件,光源的安装高度的确定。灯杆的强度设计符合《城市道路照明工程施工及验收规范》、《小型风力发电机技术条件》对路灯杆的要求,并且与风力机组的自振频率相差很大,可以抗12级台风。灯杆的高度应根据安装地点的地理环境来决定,保证风力机组的使用不受影响。太阳能电池组件的安装一般以大与风力机组的风叶相干涉为准,同时要注意保证太阳能电池组件不被灯杆遮挡。光源的安装高度根据设计要求的照度确定。

    风力发电机和太阳能电池组件是风光互补路灯的标志性组合,要保证风力发电机和太阳能电池组件能平稳、安全的运行,同时也配合路灯灯杆的多样化造型,应将风光互补路灯灯杆设计为自立式路灯灯杆。风力发电机位于灯杆的顶端,太阳能电池组件位于灯杆的中部。

    东莞商友照明根据选定的风力发电机及太阳能电池组件的容量及安装高度要求,结合当地的自然资源条件进行灯杆强度设计,确定合理的灯杆尺寸和结构形式。

    在风光互补路灯中,在灯光的结构中一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大部分,一为电池组件支架的抗风设计,二为灯杆的抗风设计。

    依据东莞商友照明的技术参数资料,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,根据非粘性流体力学,太阳能电池组件承受的风压为365Pa。所以,太阳能电池组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以,设计中关键要考虑的是太阳能电池组件支架与灯杆的连接。通常在风光互补路灯的设计中,太阳能电池组件支架与路灯灯杆连接设计应采用螺栓杆固定连接。

配置案例如

    太阳能电池方阵倾角A=16°,灯杆高度=5m,设计选取灯杆底部焊缝宽度=4mm,灯杆底部外径=168mm。焊缝所在面即灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受到的太阳能电池荷载F作用线的距离为:L=[5000+(168+6)/tan16°]xsin16°=15454mm 

    所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=Fx1.545。根据27m/s的设计最大允许风速,2x30w的双头风光互补路灯太阳能电池组件的基本荷载为730N。考虑到1.3的安全系数有F=1.3x730=949N

所以M=Fx1.545=1466N.m

根据数学推导,圆环形破坏面的抵抗矩W=π(3x84²x4+3x84x4²+4³)=88768mm³。

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力

Fy=M/W=16.5MPa<215MPa

式中:215MPa是Q235钢的抗弯强度。

所以,只要选取的焊缝宽度满足要求和焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。