太阳能路灯设计之风阻设计

太阳能路灯设计之风阻设计

太阳能路灯在安装中非常重视的问题就是抗风设计，抗风设计主要分为两大块：

一.太阳能路灯电池组件支架的抗风设计，

二.太阳能路灯灯杆的抗风设计。

太阳能路灯电池组件支架的抗风设计

　　太阳能路灯组件厂家的技术参数，太阳能路灯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（相当于十级台风），太阳能路灯电池组件承受的风压只有365Pa。所以，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电池组件支架与灯杆的连接。

　　太阳能路灯灯杆的抗风设计

　　太阳能路灯的参数如下：

　　电池板倾角A = 165 灯杆高度 = 5.5m

　　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太阳能路灯 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距

离为

　　PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。太阳能路灯所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用

矩M = F×1.545。

　　根据27m/s的设计Zui大允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为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。

　 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。

　设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。

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