11m太陽能立桿抗風、抗撓技術 

1、已知條件    

1.1  最大風速  Vm=36m/s (P風壓：ω0＝0.81KN/m2)   

1.2  材料   材質符合GB700-88（A3）    

1.3  許用應力［s］=210Mpa(《鋼結構設計規范》)    

    ［QB50017－2003］    

1.4  彈性模量：E=2.06×1011N/M2(《機械設計手冊》)    

1.5  燈管外形為選用A3鋼板卷制焊接，梢徑ф1=900mm,根徑Φ2＝200mm，壁厚分別為4mm.    

1.6  燈體自重15kg，桿重180kg(不包括底法蘭) 2、迎風面積    

2.1  S燈體=0.15m2    

2.2  S燈桿=8×（0.09＋0.20）×0.5＝1.16m2

3、結構自振周期   

I= π/64×(0.1722-0.17222)=8.5×10－6m4    

A= ′4 p     (0.172-0.1722)=0.0022m2   T1=3.63

× ) 236.0(3 AHmEI H r+  =0.56s  T1>0.25s采用風振系數來考慮，風壓脈動的影響。

4、風振系數βz    

4.1  基本風壓  ω0T12= 0.81×0.562 =0.254kN/ m2 ∴脈動增大系數  x  ＝2.10    

4.2   風壓脈動和風壓高度變化的影響系數        e 1 ＝0.75     4.3   振型、結構外形影響系數  ε2＝0.76         ∴β ＝1＋x ·ε1?ε2＝2.20   

5、頂端燈具大風時的風荷載： （ut  取1.3）   F1＝βzUsUzUt 燈體 S×0w   ＝2.20×0.9×1.3×1.0×0.81×0.15     ＝0.31KN  

6、燈桿大風的風荷載：  F2＝βzUsUzUt 桿 S×0w  ＝2.20×0.7×1.0×1.1×0.81×1 ＝1.40KN   

7、燈桿距底法蘭處所受的最大彎矩：  M總＝0.31×8＋1.40×4＝8.08KN·m   

8 、燈桿底端（危險截面即筋板上部開孔處的截面） 風壓彎曲應力 s b        sb

 =   S M總

 = 3 4 4 17 .0)162.017 .0(098.004.8m mKN-′ ×  =87MPa    s b   <[ sb]=210Mpa 

結論：結構設計是滿足國家相關設計規程的要求是安全的。