路灯强度校核和基础强度校核计算表
灯杆强度计算A、灯杆强度计算参数输入1、路灯强度核算已知条件：风压W0：W0=V2/1.6=390.63N/风速：V=25m/s迎风面积：灯杆迎风面积S1：灯杆材质：Q235BS1=(d+D)*H/2=1.445屈服强度：=235MPa灯臂迎风面积S2：弹性模量：E=210GPaS2=L2*D2*N2=0. 19998灯杆参数：灯杆高度：H=10000mm灯具迎风面积S3：灯杆上口直径：d=89mmS3=L3*D3*N3=0.6灯杆下口直径：D=200mm其他附件迎风面积S4：灯杆厚度：t=3mmS4=L4*D4*N4=4灯臂长度:L2=3333mm灯杆最大的扭矩在灯杆底部：灯臂宽度:D2=60mm灯杆重心高度HZ：灯臂数量:N2=1个HZ=(2d+D)*H/3*(d+D)=4.36m灯具长度:L3=2000mm注： 风压对整根灯杆的扭矩， 随着高度不同而不同，所以 我们采用近似计算，相当于风压全部作用在灯杆重心处。灯具宽度:D3=300mm风压对路灯各部分的扭矩：灯具数量:N3=1个M1=W0*S1*HZ=2460.94N.m灯具离基础高度：H4=10600mmM2=W0*S2*H=781. 17N.m其他附件长度：L4=4000mmM3=W0*S3*H=2343.75N.m其他附件宽度：D4=1000mmM4=W0*S4*H4=6250.00N.m其他附件离基础高度：H4=4000mm其他附件数量：N4=1个M总=M1+M2+M3=11835.86N.m灯杆根部的截面惯性矩：W=*(D4-Di4 ) /(32*D)=9.00E-05m³灯杆根部实际理论扭矩允许值：M=W*=21160.61N.m因此：M>M总合格灯杆强度是安全的2、路灯挠度核算圆锥杆，直径近似计算：Den=(d+D)/2=144.5mm截面惯性矩：I=*(De4-Dei4 ) /64=3.34E+06mm4重心处载荷：Q=M总/HZ2715N风压对路灯产生的挠度：Fmax=Q*HZ3/3*E*I=107.00mm灯杆实际理论的挠度允许值：Fmax=H/40=250mm因此：Fmax>Fmax合格灯杆挠度是安全的结论：考虑风速的不均匀系数， 空气动力系数， 以及风向与灯杆、灯具的夹角等，实际危险截面处的应力及灯顶的挠度均比以上计算的结果低，故此灯杆设 计是安全可靠的。B、基础强度校核参数输入基础地基上的压强：当地基础地基的承载能力：F=120KN/基础地基上的总重量：混泥土基础尺寸：G总=G灯杆+G混泥土基础=(m灯杆+V)*g=9.83KN长度：B=0.5m基础地基上的压强：宽度：L=0.5mP=G总/S基础的基面积=39.32KN/高度：H=1.5m因此：C20混泥土密度：=2.4t/m³P<F合格灯杆底板尺寸：B1=320mm基础底部的承载能力是安全的W=320mmt=16mm基础边缘产生的最大压强：灯杆总质量：m=103.06Kg基础底部C20混泥土浇层的抵抗矩：W混泥土=B*H2/6=0.1875m³基础边缘产生的最大压强：Pmax=P+M总/W混泥土=102.44KN/根据GBJ7-89各建筑设计基础规范第5. 1. 1条规定，基础的平均压强PF,且Pmax1.2F的要求进行核算。因此：Pmax1.2F=144KN/基础侧边缘的承载能力是安全的C、基础螺栓的设计计算参数输入弯矩计算：已知条件：地脚螺栓：n4根杆塔风荷载按式(1) 计算：螺杆材质：Q235Ws=W0 Z S S螺栓屈服强度：s225N/mm2风压高度变化系数ZZ取值：1.0螺栓许用剪应力：125N/mm2圆锥形路灯杆的体形系数s取值：0.7受力最大螺栓中心到旋转轴的距离Ymax0.312m风荷载调整系数取值：1.0(H20m,=1.0)螺栓中心到旋转轴的距离Y20.1m风荷载WS为：螺栓中心到旋转轴的距离Y30.1mWs=W0 Z S SWS/S=0.27kN/(见图1)灯杆上均匀分布的风力Ws1Ws1=W0 Z S S1=0.40KN灯臂上均匀分布的风力Ws2Ws2=W0 Z S S2=0.05KN灯具上均匀分布的风力Ws3Ws3=W0 Z S S3=0. 16KN其他部件上均匀分布的风力Ws4Ws4=W0 Z S S4=1.09KN总的风荷载WS总为WS总=Ws1+Ws2+Ws3+Ws4=1.71KN则每根螺栓承受的剪力F1F1=WS总/n=0.43KN风载荷产生的杆跟总弯矩M总为：M总=WS1*H/2+WS2*(H+H3)/2+WS3*H3+WS4*H4=8.65KN.mD、校验基础地脚螺栓当风向为螺栓的对角线时， 螺栓的拉力最大，其值NtmaxNtmax=M总Ymax/ Yi2=23.01KN安全系数应为K=2.50一般都不控制地脚螺栓的预紧力，安全系数应为23。螺栓螺距取2.00mm螺杆最小直径d1=19.84mm(查表)有效面积S：S=d12/4=308.84mm2许用拉力NN=sS/K=34.74KNNtmax=23.01KN许用剪力FF=*S=38.61KNF1=0.43KN因此M22的地脚螺栓是安全的螺栓尺寸选用：M24E、基础倾覆校验因H/B=3所有灯杆的稳定主要靠基础周围的土压力来保持。按DLT 5219-2014 架空输电线路基础设计技术规程合力作用点距地面的等效高度H0为H0=M总/Ws总=5.07m按6. 1.2条取可塑土DLT 5219-2014 架空输电线路基础设计技术规程等代内摩阻角r取30度
