高杆灯计算析.docx

高杆灯的安全性计算及强度校核
针对高杆灯刚度、稳定性及经济性等方面的计算,合理调整有关因素,提 高高杆灯的整体强度作一探讨。
关键词 高杆灯 安全性计算 迎风面积 强度
高杆照明设施照明范围大,功能性强,使用便利,在城市广场、大型立交、体育场、机场和港口码头
等处广泛应用的同时,要充分考虑到高杆灯
在狂风暴雨等恶劣环境中可靠使用的安全性。 高杆灯的安全性包括刚度、 稳定性及经济性等多方面的计算,
其中强度校核是保证使用的一项重要内容
在此我将分步演算高杆灯安全性计算及强度校核:
一、高杆灯的安全性计算
1)高杆灯灯盘 (包括灯具 )的迎风面积:
由于灯盘采用不同形状,使灯盘的迎风面积具有不确定性。现取常见的封闭式飞碟状灯盘为例,以灯
盘外形的正投影作为迎风面参考面积
S 灯盘 =(d1+d2)H1/2
2)高杆灯杆身的迎风面积:
高杆灯杆身往往采用 ( 锥度约 1000:5) 锥形体或圆柱体。杆身的迎风面积随着杆身长度的增加而逐渐增
大。
S 杆身 =(D1+D2)H2/2
3)高杆灯的基本风压计算
风压是垂直于气流风向的平面受到的风的压力,根据伯努利方程得出标准的风压关系公式。风的动压
为:
WP=*r*V2/g=*ro*V2(ro=r/g)
WP 为风压,单位 KN/M2 。 ro 为空气密度,单位 KG/M3 。
V 为风速,单位是 M/S 。 r 为空气重度,单位 KN/M3 。
空气重度 r 和重力加速度 g 随纬度和海拔高度而变。一般来说, ro 在高原要比在平原地区小,也就是
说,同样风速在相同温度下,其产生的风压在
高原比在平原地区小。通常的 10 级大风相当于  —  。为了使高杆灯有广泛的应用地区,暂
取高杆灯所在地区的风速为 30M/S ,且空气密度
取 ro= 。 (密度可在物理手册或有关资料查得 )
则基本风压 WP 计算如下:
WP=ro*V2/2=*302/2=
4)高杆灯的风载荷 W0 计算
风载荷标准值 =基本风压 * 风振系数 * 风压高度变化系数 * 风载体形系数
A 风振系数
实际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移,而脉动风压使建筑物在该侧
移附近左右振动。脉动风压对结构产生的动
力现象就是风振。 《荷载规范》对于一般悬臂结构 ( 构架、塔架、烟囱等高耸结构 ) 且可忽略扭转影响的高层
建筑,风振系数可按规范中一个相应的公
式计算。
B 风压高度变化系数
《荷载规范》中把地表粗糙度分为 ABCD 四类, a 类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; b 类
指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的
乡镇和城市郊区; c 类指有密集建筑群的城市市区; d 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。风压高
度变化系数定义为任一高度处的风压与 B 类地面
粗糙度、标准高度 l0m 处的风压比值。风压高度变化系数可根据《荷载规范》中高度和地面粗糙度类型来
查找取值。
C 风载体形系数
是指建筑结构表面受到的风压与大气中气流风压之比。它是衡量风对不同外形的建筑物产生不同风压
力的一个系数。比如同样大小的风对圆形和
正方形