30米高桿燈的強(qiáng)度應(yīng)怎么計(jì)算

　　一、已知條件

　　1,燈桿高度為30米，上口徑280mm,下口徑600mm,壁厚依次為10mm、8mm、6mm。

　　2，燈桿受風(fēng)面積：(0.28+0.6)/2×30=13.2(m2)，燈盤受風(fēng)面積：9×0.55×0.55+0.1×4.5=3.1725(m2)

　　3,燈桿材料為Q235A,屈服強(qiáng)度是23.5kg/mm2。

　　4,設(shè)計(jì)風(fēng)速是35m/s。

　　二、構(gòu)件風(fēng)壓計(jì)算

　　1，計(jì)算公式

　　由建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范GBJ9-87為：

　　ωk=βzμsμzω0

　　其中：ωk—風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值

　　βz—高度處的風(fēng)振系數(shù)

　　μs—風(fēng)載體型系數(shù)

　　μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)

　　ω0—基本風(fēng)壓

　　上式中ω0取的為平均最大風(fēng)速，我們?cè)谟?jì)算時(shí)取的是最大風(fēng)速，

　　故取風(fēng)振系數(shù)βz為1。

　　因燈桿為十二邊形，故風(fēng)載體型系數(shù)μs取1.1；燈盤及燈具的風(fēng)載

　　體型系數(shù)為1.6，風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz在高度30米處取1.42，燈桿取1.25。

　　2，燈桿的基本風(fēng)壓

　　ωk=ω0×μs×μz=352/16×1.1×1.25=105.27（kg/m2)

　　3，燈盤的基本風(fēng)壓

　　ωk=ω0×μs×μz=352/16×1.42×1.6=173.95（kg/m2)

　　三、各構(gòu)件所受的風(fēng)力及其對(duì)計(jì)算面的彎矩

　　各構(gòu)件所受風(fēng)力：

　　燈盤為：173.95×3.1725=551.856(kg)

　　燈桿為：105.27×13.2=1389.6(kg)

　　各構(gòu)件所受風(fēng)力、力點(diǎn)高度及計(jì)算面的彎矩：

　　燈盤為：551.856×30＝16.556(T-M)

　　燈桿為：1389.6×30/2＝20.844(T-M)

　　四、燈桿計(jì)算面所受的總彎矩37.4(T-M)

　　五、計(jì)算面上的強(qiáng)度校核計(jì)算

　　1，斷面抗彎矩

　　w=0.728[R3-(R-t)4/R]

　　=0.728[303-(36-1)4/30]

　　=2492.54(cm3)

　　2，斷面應(yīng)力

　　σb=M/W

　　=37.4/2492.54

　　=15(kg/mm2)

　　3，安全系數(shù)

　　n=σs/σb=23.5/15=1.57＞1.5

　　故桿根強(qiáng)度安全

　　基礎(chǔ)計(jì)算數(shù)據(jù)：最大彎矩37.4(T-M)，最大剪力1.94(T)，垂直力3.2(T)（到地面）