30米高杆灯的强度应怎么计算

　　一、已知条件

　　1,灯杆高度为30米，上口径280mm,下口径600mm,壁厚依次为10mm、8mm、6mm。

　　2，灯杆受风面积：(0.28+0.6)/2×30=13.2(m2)，灯盘受风面积：9×0.55×0.55+0.1×4.5=3.1725(m2)

　　3,灯杆材料为Q235A,屈服强度是23.5kg/mm2。

　　4,设计风速是35m/s。

　　二、构件风压计算

　　1，计算公式

　　由建筑结构载荷规范GBJ9-87为：

　　ωk=βzμsμzω0

　　其中：ωk—风载荷标准值

　　βz—高度处的风振系数

　　μs—风载体型系数

　　μz—风压高度变化系数

　　ω0—基本风压

　　上式中ω0取的为平均最大风速，我们在计算时取的是最大风速，

　　故取风振系数βz为1。

　　因灯杆为十二边形，故风载体型系数μs取1.1；灯盘及灯具的风载

　　体型系数为1.6，风压高度变化系数μz在高度30米处取1.42，灯杆取1.25。

　　2，灯杆的基本风压

　　ωk=ω0×μs×μz=352/16×1.1×1.25=105.27（kg/m2)

　　3，灯盘的基本风压

　　ωk=ω0×μs×μz=352/16×1.42×1.6=173.95（kg/m2)

　　三、各构件所受的风力及其对计算面的弯矩

　　各构件所受风力：

　　灯盘为：173.95×3.1725=551.856(kg)

　　灯杆为：105.27×13.2=1389.6(kg)

　　各构件所受风力、力点高度及计算面的弯矩：

　　灯盘为：551.856×30＝16.556(T-M)

　　灯杆为：1389.6×30/2＝20.844(T-M)

　　四、灯杆计算面所受的总弯矩37.4(T-M)

　　五、计算面上的强度校核计算

　　1，断面抗弯矩

　　w=0.728[R3-(R-t)4/R]

　　=0.728[303-(36-1)4/30]

　　=2492.54(cm3)

　　2，断面应力

　　σb=M/W

　　=37.4/2492.54

　　=15(kg/mm2)

　　3，安全系数

　　n=σs/σb=23.5/15=1.57＞1.5

　　故杆根强度安全

　　基础计算数据：最大弯矩37.4(T-M)，最大剪力1.94(T)，垂直力3.2(T)（到地面）