8米路灯杆强度计算
路灯灯杆强度计算
太阳能路灯的工作原理1 系统介绍1.1系统基本组成简介系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127 Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。
控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。
本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。
1.2工作原理介绍系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。
蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。
充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。
2 系统设计思想太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。
下面将以香港真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。
2.1太阳能电池组件选型设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。
⑴广州地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h；⑵负载日耗电量==12.2AH ⑶所需太阳能组件的总充电电流=1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。
灯杆强度设计计算书
A、已知条件 1、风速 2、灯杆材质
U= 36.9 m/s Q235
约12级 台风
3、屈服强度
[σ]= 235 Mpa
4、弹性模量
E= 210 Gpa
5、灯杆尺寸
H= 8000 mm
d= 90 mm
D= 210 mm
δ= 5 mm
6、组件倾斜角度
35 °
B、风压
P= U2/1.6= 851.01 N/m2
= 150 mm
2、截面惯性矩 I=
π×De4×[1-(De内径/De）4]/64
= 5990040.6 mm4
3、重心处载荷
Q= 4、风压对路灯产生的挠度
M总/Hx
= 9670.79 N
fmax=
QHx3/3EI
= 106.76 mm
5、灯杆实际理论的挠度允许值
[fmax]=
H/40
= 200 mm
C、迎风面积 S塔杆= S挑臂= S灯具= S组件= S风叶=
D、扭矩核算
60 100 1580 300
（d+D）*H/2
=
1.2
m2
×
1200 × 0 =
0
m2
×
600
× 0=
0
m2
×
810
× 6 = 7.6788 m2× sin 35
×
600
× 0=
0
m2
1、重心高度
Hx=
（2d+D）*H/3（d+D）
= 3.47 m
2、风压对路灯各部位的扭矩
M塔杆= M挑臂= M灯具= M组件= M风叶=
3、灯杆根部的截面抵抗距
灯杆强度设计计算书
De4= 506250000
此灯杆挠度是安全的 等，实际危险截面处的
N·m N·m N·m N·m N·m N·m
W=
π×（D外径4-D内径4）/32D
4、灯杆根部实际理论扭矩允许值
= 0.00016112 m3
[M]=
W*[σ]
＞1
= 1.13
因此灯杆强度是安全的
E、挠度核算
1、圆锥杆，相当于直杆，近似计算
De=
（d+D）/2
C、迎风面积 S塔杆= S挑臂= S灯具= S组件= S风叶=
D、扭矩核算
60 100 1580 300
（d+D）*H/2
=
1.2
m2
×
1200 × 0 =
0
m2
×
600
× 0=
0
m2
×
810
× 6 = 7.6788 m2× sin 35
×
600
× 0=
0
m2
1、重心高度
Hx=
（2d+D）*H/3（d+D）
6、综上所述
[fmax]/fmax＞1
= 1.87
因此灯杆挠度是安全的
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。
还有地基强度和地脚螺栓强度计算，我也上传了
°= 4.404 m2
此灯杆强度是安全的 (De内径/De）= 0.9333333 (De内径/De）4= 0.7588346
太阳能路灯强度校验
A、已知条件 1、风速 2、灯杆材质
U= 36.9 m/s Q235
路灯杆重量计算公式带单位
路灯杆重量计算公式带单位路灯杆重量计算公式及单位。
路灯杆是城市道路上常见的设施，它们用于支撑路灯和交通信号灯，为行人和车辆提供照明和指引。
在设计和安装路灯杆时，需要考虑到其重量，以确保其稳定性和安全性。
因此，路灯杆重量的计算是非常重要的。
本文将介绍路灯杆重量的计算公式及相关单位。
路灯杆的重量计算公式如下：W = π/4 (D^2 d^2) L ρ。
其中，W表示路灯杆的重量，D表示路灯杆的外径，d表示路灯杆的内径，L 表示路灯杆的长度，ρ表示路灯杆材料的密度。
这个公式是根据路灯杆的形状和材料密度推导出来的，通过这个公式可以比较准确地计算出路灯杆的重量。
在这个公式中，各个量的单位如下：W的单位是千克（kg）或者克（g），表示路灯杆的重量。
D和d的单位是米（m），表示路灯杆的外径和内径。
L的单位是米（m），表示路灯杆的长度。
ρ的单位是千克/立方米（kg/m³），表示路灯杆材料的密度。
通过这些单位，我们可以很清楚地了解到路灯杆重量的计算公式中各个量的含义和计量单位。
在实际计算中，我们可以根据具体的路灯杆参数和材料密度，使用这个公式来计算出路灯杆的重量。
除了路灯杆的重量计算公式外，还需要考虑到路灯杆的安装方式和地面的承载能力。
在选择路灯杆时，需要根据具体的安装位置和环境条件来确定合适的路灯杆型号和材料。
同时，还需要对路灯杆的基础进行设计和施工，以确保路灯杆能够稳固地安装在地面上，并能够承受风力和其他外部力的作用。
另外，路灯杆的重量也会影响到其运输和安装的方式。
较重的路灯杆需要使用大型的吊车和其他设备进行运输和安装，而较轻的路灯杆则可以使用小型的设备进行处理。
因此，在设计和选择路灯杆时，需要充分考虑到其重量对于运输和安装的影响。
总的来说，路灯杆的重量计算是一个重要的工程问题，它涉及到路灯杆的稳定性、安全性、运输和安装等方面。
通过合理的计算和设计，可以确保路灯杆能够满足使用要求，并能够安全可靠地服务于城市道路和交通系统。
路灯灯杆强度计算公式
二、 风压 P=U2/16 =
(N/m2 980 ）
三、 迎风面积 S灯杆= S叉杆= S灯具=
(D+d)*H/2 = 0.6 (m2)
1.67 (m2) 0.228 (m2)
四、 根部所受最大力矩
主杆根部的力矩，可以等效为集中风力作用在主杆重心处对主杆根部的力矩:
1、 重心高度
Hx=
(2d+D)*H/3(D+d)=
W=π*(D4-d4)/32D
=
2、 危险截面应力：
б =M/W=
76069694.48 (Pa)
3、 安全系数：
K= [б]/б =
3.09 >1.5
故强度是安全的。
(m 0.000143886 3)
六、 挠度计算 1、 惯性矩：
De= (D+d)/2=
167 mm
I=
π(De4-de4)/64
=
2、 风力影响
4.47 (m)
M灯杆= M灯具= M叉杆=
P1*S灯杆*Hx=
7317.3
P1*S灯具*Hx=
2629
P1*S叉杆*Hx=
999.01
M总=M灯杆+M灯具+M叉杆= 10945
（N·m） （N·m） （N·m） （N·m）
五、 强度校核 1、 灯杆的危险截面处于根部，根部的抗弯截面系数：
灯杆强度校核
一、 已知条件
1、 材 设计最大风速度:
U=
40 m/S
2、 料：
Q235
许用
应Байду номын сангаас
3、 力：
[σ] =
235 MPa
弹性
模 4、 量：
路灯基础计算书
8米路灯基础计算书关于路灯基础设计依据《架空送电线路基础设计技术规定》DLT5219-2005、《架空绝缘配电线设计技术规格》DL/T601-1996、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002、《城市道路照明工程施工及验收规程》CJJ89-2001、《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259-1996以及相关规范要求。
目前，一般路灯基础的深度满足灯杆高度的1/8-1/10的要求，基础的长与宽根据灯型而定，一般实在300-800之间，我司（级广东千吉照明工程有限公司）8米路灯地笼尺寸为250*250mm*钢筋18mm*弯好高度800mm，基础预埋坑的尺寸为600mm*600mm*深度1000mm，灯杆的上口径为直径70，下口径为直径160。
一、基础数据1）、基础数据：灯杆上口径为D1=0.07m，下口径为D2=0.16m，平均为0.115m，面积为0.115*8=0.92㎡，预埋螺栓为N=4根，其分布直径为d1=0.353m。
2）、灯具迎风面积：0.35*0.78=0.273m23）、灯臂迎风面积：0.048*2+0.032*1=0.128m24）、灯杆迎风面积：0.115*8=0.92m25）、太阳能板迎风面积：0.68*0.88*2*sin30°=0.59m26）、合计：1.911m2二、风压计算1）、根据伯努利方程得出的风—压关系，风的动压为：wp=0.5·ρ·v2，其中wp 为风压[kN/m2]，ρ为空气密度[kg/m3]，v为风速[m/s]。
由于空气密度(ρ)和重度(r)的关系为r=ρ·g, 因此有ρ=r/g。
在(1)中使用这一关系，得到wp=0.5·r·v2/g ，此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15℃), 空气重度r=0.01225 [kN/m3]。
路灯杆-合杆-智慧路灯-强度计算校核说明书教学内容
强度满 足
圆柱形
D2=
t2=
A2=
I2=
4.1.2 灯杆II
W2=2×I2/D2= σW2=M2/W2=
σN2=N2/A2=
τ2=Fs2/A2= σr42=√（σw+σN）2+3τ2 =
钢材材质
[fb]—钢材抗弯强度
4.3 灯 设计值
4杆.3危.1险
灯杆危
σWx=Mjx/Wjx=
灯杆I段
设计风压
（1）灯杆I 灯杆I段底部组合 压力N1： N1=(G11+G12)×γ1=
（2）灯杆I
设备名称
高度(m) 放大系数
微基站
8
1.10
主灯盘
7.5
1.10
摄像头
4
1.10
灯杆I段设备组合作用
X灯轴杆弯I段矩设：备∑组M1X合= 作用
Y灯轴杆弯I段矩X：轴∑受M1风Y=作用
弯灯矩杆：I段M杆Y轴1X=受风作用
1.0
0.88
1.4
1.2312
1.0
0.88
1.4
1.2312
参数类型 风荷载 建筑物系数
条件参数
项目 基本风压 粗糙度类别
高度 宽度 基本周期 阻尼比
粗糙度及建筑相 关参数
参数 数值 ω 0= 0.66
C H ＝ 10 B ＝ 0.194 T 1= 0.13 ζ 1= 0.01 k w= 0.540
Ijx=
Ijy=
9)
抗弯截面系数：(形心 位置)
Wjx=Ijx/xmax=
3.4 风 Wjy=Ijy/ymax= 3压.4计.1算
（基1本）风参压
高度变化系
8米路灯基础计算书
8米路灯基础计算书关于路灯基础设计依据《架空送电线路基础设计技术规定》DLT5219-2005、《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601—1996、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002、《城市道路照明工程施工及验收规程》CJJ89-2001、《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259——96以及相关规范要求。
目前，一般路灯基础的深度满足灯杆高度的1/6~1/8要求，基础的长与宽根据路灯的灯型而定一般是600mm-800mm之间。
华为项目8米太阳能基础规格900*900*1200mm，其预埋螺杆4-Ｍ18Ｘ850。
灯杆上口径Ø100,下口径Ø200。
1、基本数据1）、基本数据:灯杆上口径D1＝0.1m,下口径D2=0.2m，平均0.15m，面积8*0.15＝1.2m2，预埋螺栓N＝4根，其分布直径d1＝0.44m。
2）、灯具迎风面积：0.55*0.35*2个灯＝0.39m23)、灯臂迎风面积：3.2*0.06+2.5*0.048＝0.32m24）、灯杆迎风面积：8*0.15＝1.2m25）、太阳能板迎风面积：1.63*1.59*Sin25=1.09m22、风压计算1）、按风速40m/s计算，风压为Wk=402/1600=1.0kPa3、风荷载计算1）、灯具：0.39*1.0*8＝3.12kN.m2）、灯臂：0.32*1.0*8＝2.56kN.m3）、灯杆：1.2*1.0*8/2＝4.8kN.m4）、太阳能板：1.09*1.0*8=8.72kN.m小计：19.20kN.m4、预埋螺栓验算灯杆预埋螺栓应用砼包封填实，验算时不考虑安装过程中，杆根砝兰仅靠螺栓支撑的状态。
即取旋转轴为杆根外接圆的切线。
杆根外接圆半径r1＝D2÷2＝0.2÷2＝0.1m;螺栓分布半径r2＝d1÷2＝0.44÷2＝0.22m螺栓的间隔θ＝360÷4＝90度第1个螺栓在旋转轴的另一侧。
灯杆强度设计程序
A、已知条件1、风速U=36.9m/s约12级台风2、灯杆材质Q2353、屈服强度[σ]=235Mpa4、弹性模量E=210Gpa5、灯杆尺寸H=22000mm d=400mm D=600mm δ=15mm 6、组件倾斜角度0°B、风压P=U 2/1.6=851.01N/m 2C、迎风面积S 塔杆==11.00m 2S 挑臂=60×1200×0=0.00m 2S 灯具=100×600×0=0.00m 2S 组件=1580×810×6=7.68m 2×sin 0S 风叶=300×600×=0.00m 2D、扭矩核算1、重心高度Hx==10.27m M 塔杆==96106.97N·mM 挑臂==0.00N·m M 灯具==0.00N·m M 组件==0.00N·m M 风叶==0.00N·m =96106.97N·mW==0.00m 3[M]==923911.91N·m综上所述=9.61E、挠度核算De==500.00mm2、截面惯性矩I==672312759.38mm 4因此灯杆强度是太阳能路灯强度校验π×De 4×[1-(De 内径/De）4]/64W*[σ][M]/M 总＞11、圆锥杆，相当于直杆，近似计算（d+D）/2P×S 组件×H P×S 风叶×HM 总=M 塔杆+M 挑臂+M 灯具+M 组件+M 风叶3、灯杆根部的截面抵抗距π×（D 外径4-D 内径4）/32D4、灯杆根部实际理论扭矩允许值P×S 灯具×H （d+D）*H/2（2d+D）*H/3（d+D）2、风压对路灯各部位的扭矩P×S 塔杆×Hx P×S 挑臂×H3、重心处载荷Q==9361.07Nfmax==23.92mm[fmax]==550.00mm6、综上所述=23.00还有地基强度和地脚螺栓强度计算，我也上传了[fmax]/fmax＞1因此灯杆挠度是结论：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。
变径圆管灯杆强度挠度计算书1 以8米路灯为例
f1max=(ω*S灯杆 f2max=(ω*S灯臂 f3max=(ω*S灯具 f4max=(ω*S其他 f总
0.00005 m 0.00000 m 0.00012 m 0.00000 m 0.0001666 m
=
[4] M其他 = ω*S其他*h2
=
得出：
M总2=M上节+M灯臂+M灯具+M其他 =
强度校
1191.8016 N·m 0.0 N·m
731.808 N·m 0 N·m
1923.6096 N·m
核：
灯杆的
危险截
面位于
变径处
和灯杆
根部，
需要分
别计算
1、 变径处截面圆环的外径D2 2、 根部截面圆环的外径D1
=
62.5 Mpa
2、 灯杆变径处危险截面的应力：σ2=M总2/W2
=
68.0 Mpa
取灯杆变径处为最终的危险截面
可知
σ2＜ [σ]=215Mpa
3、 安全系数： K=[σ]/σ
=
3.16 ＞1.8
结论： 在12级风力作用下，灯杆根部危险截面应力小于Q235钢材的屈服应力，同时灯杆的安全系数
为2.72，由此得出灯杆的抗弯性良好，是安全的。
变径处的挠
θ=θF+θM+θ下节=F集中力*h1^2/（2EI1）+M力偶矩*h1/(EI1)+F下节*（h1*0.5）^2/（2EI1）=
4、风压
对灯杆
下节的
挠度：
[1]
灯杆上节受到 的风力影响：
F上节=ω*S上节=
397.2672 N
[2]
灯杆上节的挠 度：
f上节=ω*S上节*（0.5*h2）^3/（3EI2）+ω*（S灯具+S灯臂+S其他）*h2^3/
灯杆计算公式(二)
灯杆计算公式(二)灯杆计算公式1. 基本概述灯杆的计算涉及多个因素，包括高度、杆径、风压等，下面是一些常用的计算公式。
2. 高度计算公式灯杆的高度计算通常根据使用场景和需求来确定。
灯杆高度与照明范围公式根据照明的需求，可以使用以下公式计算灯杆的高度：灯杆高度 = 照明范围 / sin(照明角度)其中，照明范围为需要照明的区域长度，照明角度为灯光照射区域的夹角。
例如，如果需要将一个长为10米的区域照明，照明角度为30度，那么灯杆的高度可以通过以下计算得出：灯杆高度 = 10 / sin(30°)灯杆高度与照度公式根据照明的要求，可以使用以下公式计算灯杆的高度：灯杆高度 = (水平照度 × 照明范围) / 灯具高度其中，水平照度为水平面上的照度值，照明范围为需要照明的区域长度，灯具高度为灯具的高度。
例如，如果需要在一个长为10米的区域实现水平照度为100lx，而灯具的高度为3米，那么灯杆的高度可以通过以下计算得出：灯杆高度 = (100lx × 10m) / 3m3. 杆径计算公式灯杆的杆径计算一般根据需求和灯杆的高度来确定。
灯杆底径与高度公式根据灯杆的高度，可以使用以下公式计算灯杆底径：灯杆底径 = 灯杆高度 × 灯杆底径系数其中，灯杆底径系数为灯杆高度与灯杆底径的比例系数，根据不同的需求和规范可以有不同的取值。
例如，如果灯杆的高度为8米，而灯杆底径系数为，那么灯杆的底径可以通过以下计算得出：灯杆底径 = 8m ×4. 风荷载计算公式灯杆需要承受风力的作用，因此需要计算风荷载，以确定灯杆的稳定性。
风荷载计算公式根据灯杆的参数和风力参数，可以使用以下公式计算风荷载：风荷载= × ρ × V^2 × A × Cd其中，ρ为空气密度，V为风速，A为灯杆的有效面积，Cd为风载系数。
例如，如果空气密度为 kg/m^3，风速为20 m/s，灯杆的有效面积为3平方米，而风载系数为，那么风荷载可以通过以下计算得出：风荷载 = × kg/m^3 × (20 m/s)^2 × 3 m^2 ×以上是灯杆计算中的一些常用公式，根据具体的使用场景和需求可以选择适合的公式进行计算。
8米路灯杆参数
8米路灯杆参数一、引言路灯是城市中不可或缺的设施之一，它能够为行人和车辆提供光亮，保障夜间的交通安全。
而路灯杆则是路灯的支撑物，它承载着路灯的重量以及风雨侵袭。
本文将介绍8米路灯杆的参数。
二、8米路灯杆的高度8米路灯杆的高度是指从地面到路灯顶部的距离。
一般来说，8米路灯杆适用于城市道路、小区内部道路、公园等场所。
这种类型的路灯杆高度适中，既能够提供足够的光亮，又不会显得过于突兀。
三、8米路灯杆的直径8米路灯杆的直径是指杆体横截面直径。
一般来说，这种类型的路灯杆直径在60mm到140mm之间。
直径越大，则表示该路灯杆承重能力越强。
四、8米路灯杆的壁厚8米路灯杆的壁厚是指该类型路灯杆壁体厚度。
一般来说，这种类型的路灯杆壁厚在3mm到5mm之间。
壁厚越大，则表示该路灯杆的强度越高。
五、8米路灯杆的材质8米路灯杆的材质是指该类型路灯杆所采用的原料。
一般来说，这种类型的路灯杆主要采用碳素钢、不锈钢等金属材料制成。
这些金属材料具有高强度、耐腐蚀等特点，能够满足路灯在各种恶劣环境下的使用需求。
六、8米路灯杆的表面处理8米路灯杆的表面处理是指对该类型路灯杆表面进行防腐、防锈等处理。
一般来说，这种类型的路灯杆主要采用热浸镀锌、喷涂等表面处理方式。
这些处理方式能够有效地延长路灯杆的使用寿命，保障其在各种恶劣环境下的稳定性。
七、8米路灯杆的安装方式8米路灯杆的安装方式是指将该类型路灯杆固定在地面上所采用的安装方式。
一般来说，这种类型的路灯杆主要采用埋地式和膨胀螺栓式两种安装方式。
埋地式安装方式适用于土质较好的地面，而膨胀螺栓式安装方式适用于水泥地面。
八、总结8米路灯杆是一种常见的路灯杆类型，具有高度适中、强度足够等特点。
在选择8米路灯杆时，需要考虑其高度、直径、壁厚、材质、表面处理以及安装方式等参数，以确保其能够满足各种使用需求。
LED路灯灯杆用料计算式
LED路灯灯杆用料计算式路灯灯杆杆体用料计算：6米 LED路灯灯杆杆体用料计算：已知LED路灯灯灯杆上口=φ60，锥度=11‰，δ=2.75，L=6000，选用宽为1.25米钢板料；得到：开料尺寸：上口开料尺寸=174，下口开料尺寸=387，根据下料尺寸，可开4张。
4张钢板的重量=7.85×0.275×112.2×600=145.33Kg。
1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.275×125×600=161.9Kg。
计算LED路灯灯杆杆体材料的利用率=145.33/161.9×100%=89.77%。
7米LED路灯灯杆杆体用料计算：已知LED路灯灯灯杆上口=φ60，锥度=11‰，δ=3.0，L=7000，选用宽为1.25米钢板料；得到：开料尺寸：上口开料尺寸=179，下口开料尺寸=421，根据下料尺寸，可开4张。
4张钢板的重量=7.85×0.3×120×700=197.82Kg。
1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.3×125×700=206.06Kg。
计算LED路灯灯杆杆体材料的利用率=197.82/206.06×100%=96%。
8米LED路灯灯杆杆体用料计算：已知LED路灯灯灯杆上口=φ60，锥度=11‰，δ=3.0，L=8000，选用宽为1.25米钢板料；得到：开料尺寸：上口开料尺寸=179，下口开料尺寸=456，根据下料尺寸，可开4张。
4张钢板的重量=7.85×0.3×127×800=239.27Kg。
1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.3×125×800=235.5Kg。
计算LED路灯灯杆杆体材料的利用率=239.27/235.5×100%=101%10米LED路灯灯杆杆体用料计算：已知LED路灯灯灯杆上口=φ70，锥度=11‰，δ=3.75，L=10000，选用宽为1.5米钢板料；得到：开料尺寸：上口开料尺寸=208，下口开料尺寸=553，根据下料尺寸，可开4张。
杆件的强度计算公式
杆件的强度计算公式1.应力：应力是杆件内部单位面积上的力，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
应力被定义为负载除以横截面积。
在强度计算中，应力是一个重要的参数，用于评估杆件是否能够承受给定的负载。
2.截面形状：截面形状指的是杆件横截面的形状，如圆形、矩形、梯形等。
截面形状对杆件的强度计算有很大影响，因为不同的形状在承载能力方面具有不同的特点。
3.材料性质：杆件的材料性质包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。
这些参数用于计算杆件在受力情况下的应力和应变，并评估其强度。
根据杆件的受力类型和计算方法的不同，强度计算公式可以有很多种形式。
以下是几个常见的强度计算公式示例：1.杆件的拉伸强度计算公式：拉伸强度=屈服强度/安全系数这个公式适用于纯拉伸情况下的杆件强度计算。
通常，设计中会采用一个安全系数，以确保杆件在实际应用中不会超过其屈服强度。
2.杆件的压缩强度计算公式：压缩强度=屈服强度/安全系数这个公式适用于纯压缩情况下的杆件强度计算。
与拉伸情况类似，设计中也会采用一个安全系数。
3.杆件的弯曲强度计算公式：弯曲强度=弯矩/抗弯矩弯曲强度计算涉及到杆件的几何形状和截面惯性矩等参数，以及杆件的材料性质。
通过计算弯矩和抗弯矩的比值，可以评估杆件在受弯应力作用下的强度。
此外，还有一些特殊情况下的杆件强度计算公式，如扭转、剪切、冲击等。
这些公式通常相对复杂，需要更详细的材料性质和截面形状参数。
需要注意的是，强度计算公式只是一种初步评估杆件承载能力的方法，它没有考虑杆件的缺陷、损伤和非均匀加载等因素。
因此，在实际工程中，还需要进行更为详细的强度分析和安全性评估，以确保杆件的可靠性和安全性。
8米路灯杆强度计算
8米路灯杆强度计算本计算数据根据GB50135-2006《高耸结构设计规范》确定。
已知条件：1.计算按最大风速V=36m/s（12级台风进行）。
2.灯杆材料Q235，许用应力[σ]=225000KN/㎡。
3.灯杆外形尺寸：8m灯杆高度H=8m，壁厚δ5㎜；上口直径D上=60㎜，下口直径D下=165㎜；灯杆上部挑臂长度尺寸为L=1.3m；灯底板法兰420㎜×420㎜。
4.基础尺寸：基础外形0.6m×0.6m，埋深1.5m地脚螺栓孔距：320㎜×320㎜地脚螺栓直径：M24四根。
灯杆强度计算：1.标准风压计算由风速36m/s知基本风压为W0=0.8KN/㎡则标准风压W= W0·K t=0.8×1.1=0.88KN/㎡。
（式中风压调整系数Kt：取1.1）2.灯杆灯头的风力计算风荷载体行系数μs：圆锥形杆体取0.7风压高速变化系数μz：取0.9灯杆迎风面积：S杆=1.06㎡路灯头迎风面积：S灯=0.3㎡灯杆受风力F杆=W·μs·μz· S杆=0.588KN灯头受风力F灯= W·μs·μz· S灯=0.166KN3.灯杆受的总弯矩计算灯杆弯矩M杆=F杆·H/2=1.176KN·m灯头对灯杆的弯矩：M灯=F灯·H=1.328KN·m总弯矩：ΣM=M杆+ M灯=2.504 KN·m4.灯杆抗弯模量计算Wz=π（D下4—D4）/ D下=3.14×(0.1654-0.1554)/32/0.165=0.0000976m3 5.灯杆弯曲应力计算灯杆的弯曲应力Σσ=ΣM/ W0=25661.8KN/㎡Σσ<[σ]=225000KN/㎡从以上的计算中看出，灯杆的强度足够。
地脚螺栓强度校核：风向为对角线时，地脚螺栓的拉力最大N=ΣM×Y/ΣY²=2.504×0.327/0.327²+2×0.1²=6045KN安全系数K取2.5地脚螺栓M24有效截面积：S=314㎜²Q235钢的屈服极限：σs=235N/㎜²许用拉力N=σs×S/K=235×314/2.5=295KN>N=645KN地脚螺栓采用M24四根够多。
路灯杆强度计算简述
路灯杆强度计算简述简述路灯行业在灯杆结构设计中存在着一些不合理的地方，介绍路灯杆抗风荷载强度计算、地脚螺栓强度计算、基础承载力验算的计算方法。
标签：灯杆;强度;抗风荷载;地脚螺栓;基础承载力引言：灯杆照明使用便利、功能性强，在世界各地应用非常广泛。
在各级道路、广场、公园等地大量使用的同时，必须考虑到在恶劣环境如大风大雨中可靠使用的安全性。
其中包括灯杆的刚度、稳定性、经济性等多方面的考虑。
尤其在灯杆设计阶段的强度校核是非常重要的。
在市场上不乏存在着一些设计不合理，存在安全隐患的灯杆。
本文将以浙江中企实业有限公司道路灯杆在风荷载作用下的强度和基础计算为例，做一简述，供大家参考。
一、部分灯杆设计不合理的情况1）灯杆壁厚设计过厚或过薄。
设计时未经计算盲目增大灯杆壁厚，造成材料的浪费，增加了成本，还加重了地基承载的负荷。
而壁厚设计的过薄，虽然降低了成本，但安全性却得不到保证。
2）杆体结构设计成头重脚轻。
某些灯杆顶部叉头设计的又大又重，而主杆又细又薄，灯杆的稳定性很差。
3）基础设计未经计算，凭经验沿用原有路灯的基础，减低了灯杆抗风荷载的能力，也加大了基础的支撑荷载。
二、灯杆计算举例图1 灯杆基本尺寸及风荷载1、灯杆设计条件假设灯杆设计标高为15m，抗风力30m/s，适用于B类地区。
《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。
灯杆的灯盘为圆周敞开式，直径为1.6m，高度0.8m。
灯具为4只GE牌EF40400W灯具（电器一体化结构）。
杆体为锥形杆，锥比度11/1000，材料为Q235A钢材，外表镀锌喷塑防腐处理。
上口外径φ=120mm，下口外径252mm，壁厚4mm。
经计算，主杆约215kg，底法兰25kg，主杆连法兰重约240kg，合2352n。
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=390.63 N/㎡风速：V=25m/s 迎风面积：灯杆迎风面积S1：灯杆材质：Q235B S1=(d+D)*H/2= 1.445㎡屈服强度：[σ]=235MPa 灯臂迎风面积S2：弹性模量：E=210GPa S2=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=89mm S3=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=3mm S4=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H Z：灯臂数量:N2=1个H Z=(2d+D)*H/3*(d+D)= 4.36 m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，所以灯具宽度:D3=300mm 我们采用近似计算，相当于风压全部作用在灯杆重心处。
风压对路灯各部分的扭矩：灯具数量:N3=1个M1=W0*S1*H Z=2460.94 N.m灯具离基础高度：H4=10600mm M2=W0*S2*H=781.17 N.m其他附件长度：L4=4000mm M3=W0*S3*H=2343.75 N.m其他附件宽度：D4=1000mm M4=W0*S4*H4=6250.00 N.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=11835.86 N.m灯杆根部的截面惯性矩：W=π*（D4-Di4）/(32*D)=9.00E-05m³灯杆根部实际理论扭矩允许值：[M]=W*[σ]=21160.61 N.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=π*（De4-Dei4）/64= 3.34E+06mm4重心处载荷：Q=M总/H Z2715N风压对路灯产生的挠度：Fmax=Q*H Z3/3*E*I=107.00 mm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。
杆件的强度计算公式
杆件的强度、刚度和稳定性计算1.构件的承载能力，指的是什么？答：构件满足强度、刚度和稳定性要求的能力称为构件的承载能力。
(1)足够的强度。
即要求构件应具有足够的抵抗破坏的能力，在荷载作用下不致于发生破坏。
(2)足够的刚度。
即要求构件应具有足够的抵抗变形的能力，在荷载作用下不致于发生过大的变形而影响使用。
(3)足够的稳定性。
即要求构件应具有保持原有平衡状态的能力，在荷载作用下不致于突然丧失稳定。
2.什么是应力、正应力、切应力？应力的单位如何表示？答：内力在一点处的集度称为应力。
垂直于截面的应力分量称为正应力或法向应力，用ζ表示；相切于截面的应力分量称切应力或切向应力，用η表示。
应力的单位为Pa。
1 Pa=1 N／m2工程实际中应力数值较大，常用MPa或GPa作单位1 MPa=106Pa1 GPa=109Pa3.应力和内力的关系是什么？答：内力在一点处的集度称为应力。
4.应变和变形有什么不同？答：单位长度上的变形称为应变。
单位纵向长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。
单位横向长度上的变形称横向线应变，以ε/表示横向应变。
5.什么是线应变？什么是横向应变？什么是泊松比？答：（1）线应变单位长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表示。
对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为l l∆=ε（4-2）拉伸时ε为正，压缩时ε为负。
线应变是无量纲（无单位）的量。
（2）横向应变拉(压)杆产生纵向变形时，横向也产生变形。
设杆件变形前的横向尺寸为a，变形后为a1，则横向变形为aaa-=∆1横向应变ε/为a a ∆=/ε （4-3） 杆件伸长时，横向减小，ε/为负值；杆件压缩时，横向增大，ε/为正值。
因此，拉(压)杆的线应变ε与横向应变ε/的符号总是相反的。
（3）横向变形系数或泊松比试验证明，当杆件应力不超过某一限度时，横向应变ε/与线应变ε的绝对值之比为一常数。
此比值称为横向变形系数或泊松比，用μ表示。
8米圆锥形灯杆强度设计教学提纲
8米圆锥形灯杆强度设计8米圆锥形灯杆强度设计已知条件；风速： v=60m/s 约十七级风灯杆材质 Q235屈服强度σ=235MPa 弹性模量 E=200GPa（查表）灯杆的总质量为220.5kg 总长8m 上部直径为120mm 下部直径为200mm 杆臂厚为5mm迎风面积：S灯杆=1.28㎡ S臂=0.2㎡ S灯=0.06㎡S太阳能=0.4㎡ S广告灯箱=2㎡ H重心=3.67m体型系数Us=0.7 高度系数 Uz=1.38一.强度计算1.其本风压；W=V*V*Ur/1600 =2.475KN/㎡Ur ---- 重现期调整系数 Ur=1.12.作用在灯杆上的风压力；F=Us*Uz*Wo*SiF灯杆=2.9KN F臂=0.5KN F灯=0.15KNF太=0.96KN F广=4.8KN3.扭矩的计算M=F*HM灯杆=F灯杆*H重心= 10.65KN*mM臂=F臂*H= 4KN*mM灯=F灯*H= 1.2KN*mM太=F太*H= 7.68KN*mM广=F广*H广= 16.8KN*m (h=3.5) M总=40.33KN*m4.灯杆根部的截面抵抗抗拒；（D=200mm.d=190mm)Wz=π*(D4 -d4)/32D=1.45*10-4m35.灯杆根部实际理论扭矩允许值；{M}=Wz*σ =333.5KN*m因此；{M}>M总灯杆强度是安全的二.挠度核算1.灯杆可近似看成直杆计算；De= (D+d）/2 =160mm2.截面惯性矩；（160---150）I=π*(D4 -d4)/64 = 7.4*1063.重心处荷载；Q=M总/H重心 = 11.KN4.风压对路灯产生的挠距；Fmax=QH³重心/3EI =122.5mm5.灯杆实际理论的挠度允许值；[Fmax] = H/40 = 200mm因此；[Fmax]> Fmax 灯杆的挠度是安全的.三.基础强度校验1.已知条件；当地基础地基的承载能力； 220KN/㎡混凝土基础尺寸；N(宽）=0.8m L（长）=0.8 H（高）=1.3m C25混凝土的密度 2.4T/m³灯杆底板尺寸；N(宽）=0.4m L（长）=0.4m H（高）=0.02m 2.基础地基上的压强基础地基上的总质量；G总= G灯+ G混凝土基础=220.5kg+2121.6kg=2342.1kg*9.8N/kg=22.95*10³N=22.95KN基础地基上的压强；P=G总/S基础地基面积（0.8*0.8)=22.95KN/0.64㎡ =35.9KN/㎡因此；F > P 地基基础承载能力安全3.基础边缘产生的最大压强；基础侧面C25混凝土浇层的抵抗距；W混凝土= B*H*H/6（0.8*1.3*1.3）=1.352m³/6=0.225m³基础边缘产生的最大压强；Pmax=P+M总/W混凝土=35.9+40.33/0.225=215.2KN/㎡因此1.2*F >Pmax基础边缘产生的最大压强是安全的四.基础螺杆强度校验已知条件；地脚螺栓共同作用下产生的拉力（F)≥灯杆根部受到的最大风弯矩（M总）基础螺杆分布直径：400mm 螺杆数量为:4螺杆尺寸为；M24基础螺杆受力点设为一点，各受力点的力臂为，L1，L2，L3，....力臂总长L； L=L1+L2+L3=400+2*200*sin45+2*200*sin45=966mm地脚螺杆上的拉力为Fmax=M总/Ｌ=40.33/0.966=41.75KN螺杆的材质为Q235 屈服强度为【σ】=235MPa安全系数为 k=1.5基础螺杆的横截面积；S=201*10E-6㎡基础螺杆的理论的许用应力；N=【σ】*S/K=235*10E6Pa*314*10E-6㎡/1.5=49.2KNFmax<N 是被允许的。
8米LED路灯杆基础倾覆稳定验算
3米庭院灯基础倾覆稳定验算1、 已知条件；灯杆在风荷载作用下根部最大弯矩为39.75kg-m ，剪力为21.75kg 。
基础高度H=0.6m 、断面为0.6*0.6㎡，灯杆总重量为30kg ，基础地耐力大于10T/㎡，回填土容量为1.6T/㎡2、基础倾覆稳定验算Na=N+G N 为基础重量、 G 为灯杆重量N=0.6×0.6×2.5=0.54(T)G=30(kg)Na=30+540=570(kg)Ma=39.75+21.75×0.6=52.8(kg-m)P max =Na/F(1±6 ℓｏ/A)=0.57/0.62(1±6×0.0926/0.6) MinP max =3.05﹤1.2×10P Min =0.117﹥0故符合要求ℓｏ= Ma0.0528 =0.0926 Na 0.578米LED 路灯杆基础倾覆稳定验算1、 已知条件；灯杆在风荷载作用下根部最大弯矩为355.5kg —m ，剪力为67.44kg 。
基础高H=1.2m 、上部为0.6×0.6㎡，下部为1×1㎡，路灯总重量为156(kg)，基础地耐力大于10T/㎡，回填土重量为1.6T/㎡2、 基础倾覆稳定验算Na=N+P+G N 为基础重量、P 为回填土重量、G 为灯杆重量N=(0.6+1 )2×1.2×2.5=0.768×2.5=1.92(T) 2 P=(12×1.2-0.768)×1.6=0.6912(T)G=0.156(T)Na=1.92+0.6912+0.156=2.77(T)Ma=355.5+67.44×1.2=436.43(kg-m)P max =Na/F(1±6 ℓｏ/A)=2.77/1(1±6×0.1574/1)MinP max =5.39T/㎡﹤1.2×10P Min =0.154T/㎡﹥0故符合要求ℓｏ= Ma0.43643 =0.1574 Na 2.77。
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8米路灯杆强度计算
本计算数据根据GB50135-2006《高耸结构设计规范》确定。
已知条件：
1.计算按最大风速V=36m/s（12级台风进行）。
2.灯杆材料Q235，许用应力[σ]=225000KN/㎡。
3.灯杆外形尺寸：8m
灯杆高度H=8m，壁厚δ5㎜；
上口直径D上=60㎜，下口直径D下=165㎜；
灯杆上部挑臂长度尺寸为L=1.3m；
灯底板法兰420㎜×420㎜。
4.基础尺寸：
基础外形0.6m×0.6m，埋深1.5m
地脚螺栓孔距：320㎜×320㎜
地脚螺栓直径：M24四根。
灯杆强度计算：
1.标准风压计算
由风速36m/s知基本风压为W0=0.8KN/㎡
则标准风压W= W0·K t=0.8×1.1=0.88KN/㎡。
（式中风压调整系数Kt：取1.1）
2.灯杆灯头的风力计算
风荷载体行系数μs：圆锥形杆体取0.7
风压高速变化系数μz：取0.9
灯杆迎风面积：S杆=1.06㎡
路灯头迎风面积：S灯=0.3㎡
灯杆受风力F杆=W·μs·μz· S杆=0.588KN
灯头受风力F灯= W·μs·μz· S灯=0.166KN
3.灯杆受的总弯矩计算
灯杆弯矩M杆=F杆·H/2=1.176KN·m
灯头对灯杆的弯矩：M灯=F灯·H=1.328KN·m
总弯矩：ΣM=M杆+ M灯=2.504 KN·m
4.灯杆抗弯模量计算
Wz=π（D下4—D4）/ D下=3.14×(0.1654-0.1554)/32/0.165=0.0000976m3 5.灯杆弯曲应力计算
灯杆的弯曲应力Σσ=ΣM/ W0=25661.8KN/㎡
Σσ<[σ]=225000KN/㎡
从以上的计算中看出，灯杆的强度足够。
地脚螺栓强度校核：
风向为对角线时，地脚螺栓的拉力最大
N=ΣM×Y/ΣY²=2.504×0.327/0.327²+2×0.1²=6045KN
安全系数K取2.5
地脚螺栓M24有效截面积：S=314㎜²
Q235钢的屈服极限：σs=235N/㎜²
许用拉力N=σs×S/K=235×314/2.5=295KN>N=645KN
地脚螺栓采用M24四根够多。
扬州市金豆照明器材厂。