太阳能(néng)光伏路灯灯杆的抗风设
太阳能(néng)路灯在太阳能(néng)路灯系统中,结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分(fēn)為(wèi)两大块,一為(wèi)電(diàn)池组件支架的抗风设计,二為(wèi)灯杆的抗风设计。
依据電(diàn)池组件厂家的技术参数资料,
太阳能(néng)電(diàn)池组件可(kě)以承受的迎风压强為(wèi)2700Pa。若抗风系数选定為(wèi)27m/s(相当于十级台风),根据非粘性流體(tǐ)力學(xué),電(diàn)池组件承受的风压只有(yǒu)365Pa。惟思照明,所以,组件本身是完全可(kě)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電(diàn)池组件支架与灯杆的连接。
在该套
路灯系统的设计中電(diàn)池组件支架与灯杆的连接设计使用(yòng)螺栓杆固定连接。
路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下:
電(diàn)池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m
太阳能(néng)路灯厂家设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm
焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的電(diàn)池板作用(yòng)荷载F作用(yòng)線(xiàn)的距离為(wèi)
PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用(yòng)矩M = F×1.545。
根据27m/s的设计最大允许风速,2×30W的双灯头
太阳能(néng)路灯電(diàn)池板的基本荷载為(wèi)730N。考虑1.3的安全系数,F = 1.3×730 = 949N。
所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。
根据数學(xué)推导,圆环形破坏面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。
上式中,r是圆环内径,δ是圆环宽度。
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(yòng)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。
所以,太阳能(néng)路灯厂家设计选取的焊缝宽度满足要求,一體(tǐ)化太阳能(néng)路灯、只要焊接质量能(néng)保证,灯杆的抗风是没有(yǒu)问题的。