路灯灯杆的抗风破坏设计计算公式讲课教案

路灯灯杆的抗风破坏设计计算公式

路灯的参数如下：电池板倾角A=16°，灯杆高度=5m设计选取灯杆底部焊缝宽度S =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=[50 （168+6/tan16o] x Sin16o= 1545mm=1.545m 所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F X 1.545。根据27m/s的设计最大允许风速，2x 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 x 730=949N。

所以，M=F x1.545=949x1.545=1466N.m。

根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W=t X（3r2 S + 3r S 2+ S 3）。

上式中，r是圆环内径，S是圆环宽度。

破坏面抵抗矩W=t X（3r2 S + 3r S 2+ S 3）

= nX（3X 842 X 4+ 3 X 84 X 42 + 43）=88768mm3

=88.768 x10－6m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W

=1466/ （88.768 X 10—6）=16.5 X 106pa=16.5Mpa vv 215Mpa

其中，215Mpa是Q235钢的抗弯强度。所以，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。灯杆材质选用上海宝钢产优质低碳钢Q235A型，钢材的硅含量不高于0.04%，经大型折弯机一次折弯成型，直线度误差不超过0.05%，灯杆的抗风能力按36.9 米/秒11级以上设计，抗地震烈度为8级。

高杆灯具操作及注意事项

一：高杆灯具的操作必须由两人或两人以上进行，控制柜由一人操作，其余人员注意观看灯盘的升降位置。二：高杆灯具的升降操作

1 、打开配电控制柜，将空气开关分开，切断总电源。

2、将灯杆检查门打开，拔下电源插头，

3、灯盘的下降操作：

将控制柜升降倒顺开关调在顺（升）的位置上，这时，灯盘开始平滑上升，当听到“哒”的一声锁卡定位声时或看见灯盘定位销退出挂钩并且锁卡以经锁定挂钩，这时将倒顺开关调在倒（降）的位置上，灯盘开始下降，当灯盘下降到离地面2 米左右时停止下降（下降极限为离地面 1.5 米高），将倒顺开关调在停的位置上，这时就可以进行对灯盘上的任何操作，如灯具、电器、光源的调整、检修。

4、灯盘的上升操作：

将控制柜内升降倒顺开关调在顺（升）的位置上，这时灯盘开始平滑上升，当看见灯盘上升到垂直定位销

的下端时（大约 5 分钟左右），倒顺开关就要进行断续开关状态（就是一开一停，来降低上升的速度），

当上升到进入挂钩时，可听到“哒”的一声灯盘定位销进入挂钩的声音，这时可沿灯杆一周看三只灯盘定

位销是否都进入了挂钩，若没有全部进入可将灯盘再上升一点，直到三只灯盘定位销全部进入挂钩，这时将倒顺开关

调在倒（降）的位置上，使灯盘定位销进入挂钩底部，同时看见灯盘已不在下降或卷扬机上的钢丝绳已松动，才真正地将灯盘挂在了挂钩上，否可断续地下降灯盘，直到灯盘定位销挂在挂钩上，钢丝绳松动为止。

若在上升灯盘进入挂钩时，听到“哒”后，因没有即时停下来，灯盘定位销上升超过锁卡

后，可将灯盘进行下降操作，当灯盘下降到灯盘定位销在挂钩下面时，可采用断续上升的方式使灯盘慢慢地上升，直到灯盘平稳地挂在挂钩上为止。当灯盘挂稳后，用力将电源插头插入灯杆内的电源插座上，将检查门关好上紧内六角锣丝，合上控制柜的空气开关，高杆灯具系统通电，调好开关时间，系统就可正常工作了。

5、灯盘上升的极限：

当看见卷扬机主钢绳上的红色标记接近钢丝绳孔边缘时，不能再上升灯盘了，必须将开关开在倒（降）的位置上，下降灯盘，否则会将钢丝绳拉断的，会岀现安全事故。

注意事项：

整个灯盘升降过程中，灯杆周围 ... . ... ..... ..... ...........

每年至少要进行两次升降系统的保养及检查，包括主钢绳、副钢绳及卡子，看钢绳有无断裂，卡子有无松动或损坏，减速机的机油的多少，传动部份是否完好，电机是否工作正常。

为了高杆灯及周围人员和财产的安全应长期收听天气预报及注意天气的变化，在有大风暴雨及地震时，应将高杆灯的电源切断，将灯盘放下在灯杆底部，以防万一。三：经纬度微电脑控制器的调整

按纬度控制的智能微电脑定时器与普通电脑定时器不同之处是：一般电脑定时开关是根据标准时间进行定时控制的，而智能微电脑定时器是根据四季的光照变化；即根据所在地不同纬度下日岀日落的的规律和太阳辐射的实际分布情况，用软件自动修正不同纬度每天所产生的时差，然后控制开关灯的时间，避免了靠人工经常修正的麻烦。能明显改变控制质量减少维护工作量，节能省电，经济效益明显。

本产品适用于南北纬度在0 —56的地区使用，纬度0—56涵盖了全球绝大部分国家和地区。

初次设定及检查：请认清产品面板上的按键，一边阅读说明书一边操作。（操作时打开背面开关）并事先确定当时开、关灯的时间。（取两天观察的平均值）。

1、校时钟：按住“时钟”键不放的，同时，再按“时”键、“分”键、“星期”键，分别校正时、分、星期符合当前标准化时间。

2、设定：（1）按“选择”键一次，显示器显示纬度“ 0”，按“纬度”键，使纬度数符合当地纬度值。

（2）再按“选择”键一次，显示器显示“ 1: 01”表示1月1日按当天月日数按“月” “日”键使之符合。（3）再按“选择” 一次，显示器显示“ 1on --:-- ”表示第一次开灯时间，如确定为下午18：15分开灯, 按“时”键调至18点，按“分”键调至15分。（4）再按“选择”键一次，显示器显示第一次关灯时间，如确定为

上午5：45 分关灯，按“时”键调至 5 点，按“分”键调至45，显示器显示“ 1off 5 ：45 oo”

（5）第 2 次开关灯时间设定参考（3）、（4）顺序。1off 表示第一次关灯时间。如第二次开关灯时间不设定应为“ -- ：-- ”而不是“ 00：00”。

3、检查：在接线后进行（负载可暂时不接，在检查无误后接上）。重复按动“手动”键，使显示屏下边横线左右移动，即在“开”“自动”“关”两种状态，（从开移到自动为开的自动状态一绿灯亮；从关移动到自动为关的自动状态一绿灯灭），就使其符合当时开或关的状态。（如当时就为开，应置于开的自动状态绿灯亮）。用户随时可方便的修改设置资料（包括产品转移使用地区时）如要观察自动修正后的形状时间（修正到秒位），必须在开、关执行后二分钟，按按键观察第二天修正后的执行时间。否则不作修正。

几类灯具的组成及常用技术参数

一、高杆灯具：

高杆灯具有升降式和固定式两种

（1）、升降式高杆灯具

灯盘、电器光源、升降系统、电缆、挂钩组成。

1、灯杆：分棱角锥形灯杆、圆形锥形灯杆、无缝钢管等径灯杆；灯杆的长度从15M至45M,分两段至4段，灯杆的臂厚从5mm到18mm

2、灯盘：分框架式和封闭式。框架式的灯罩裸露在外,封闭式的灯罩在灯罩内（如飞碟式灯盘）；灯盘

的直径2M—— 4.5M。

3、电器光源：高杆灯具的电器一般都是采用高压钠灯,功率从250W——1000W。

4、升降系统：是由电机、卷扬机、钢绳组成,根据灯盘重量和灯杆高度决定钢绳的直径的大小。主钢绳

的直径8 ―― 16mm付钢绳的直径 6 —— 10mm

5、挂钩：主要用于固定灯盘的。

（2）固定式高杆灯具（中杆灯）

1 、固定式高杆灯具一般高度都不会20M。

2、固定式高杆灯具与升降式高杆灯具相比，它没有升降系统和挂钩，灯盘也比较小。光源功率一般在

400W以下。

高杆灯具的基础要根据灯杆的高度、灯盘的大小和重量、抗风面积、抗风强度、土质进行科学的计算。其预埋件的长度不低于灯杆高度的1/12，300号混凝土。

二、道路灯具：

道路灯具分单臂灯和双臂灯，单、双臂灯双有普通型和工艺型之分。道路灯具由灯杆、灯臂、灯罩、电器

光源组成。高度一般为6―― 12M电器光源的功率一般是150W-― 400W常用为250W灯杆的臂厚一般在

2.5 ―― 4mm之间。预埋件的深度一般在灯杆高度的8 ――10%, 200号混凝土。

（1）单臂灯

1、单臂灯（有分体式灯杆和一体式灯杆，这种灯臂是有一定弧度弯臂或有一定弧度的直臂组成）：分体式灯是由一根灯杆和一根灯臂、一个灯罩、一套电器光源组成。在灯杆的杆梢上安装有一根灯臂，灯罩就固定在灯臂上，电器光源安装在灯罩。

一体式为灯杆与灯臂是一整体。

2、单臂工艺灯（有分体式灯杆和一体式灯杆，这种灯臂是有一定弧度弯臂或有一定弧度的直臂组成）：灯的组成与单臂灯是一样的，只是在灯臂或灯杆的杆梢上做了一造型进行点缀装饰。

（2）双臂灯（双臂灯一般都是分体式的，灯杆与灯臂是可以拆分的，这种灯臂是由一定弧度的两根弯臂或由一定弧度的两根直臂组成）：

1、双臂普通灯分体式灯是由一根灯杆和两根成一直线的灯臂、两个灯罩、两套电器光源组成。在灯杆的杆梢上安装有成一直线的向两边延伸的灯臂，两套灯罩分别就固定在两边的灯臂上，两套电器光源安装在灯罩里。

2、双臂工艺灯灯的组成与双臂普通灯是一样的，只是在灯臂或灯杆的杆梢上做了一造型进行点缀装饰。

三、庭院灯具：

庭院灯具的高度一般在 2.5 ―― 5m之间，种类很多，灯罩就有中式和欧式之分，有铝压铸配以玻璃或不碎灯罩和不碎材料造型的灯罩，灯杆有钢管、铝型材、不锈钢，光源一般用节能灯或者150W以内的高压钠灯其结构主要有以下几种

1 、单头庭院灯具：是由一根灯杆和一个灯罩组成，光源多为节能灯。

2、双火庭院灯具：是由一根灯杆和两个灯罩、两套灯臂（也有叫花臂的）、一个中鼓组成。

3、三火庭院灯具：是由一根灯杆和三个灯罩、三套灯臂（也有叫花臂的）一个中鼓组成。

4、四火庭院灯具：是由一根灯杆和四个灯罩、四套灯臂（也有叫花臂的）一个中鼓组成。

5、四叉五火庭院灯具：是由一根灯杆和四个灯罩、四套灯臂（也有叫花臂的）在中鼓上有一套灯。

四、景观灯具：

景观灯具的高度在5 ―― 10m之间，种类也很多，有全不锈钢的、有钢与不锈钢混合的、有全钢的，光源有金属卤化物灯、钠灯、冷极数码光源、LED（超高亮发光二极管）、节能灯，各种各种造型的PE桶、PMM（压克力）、PC管、片，在用单片机控制器，通过程序控制来实现光源的变色，亮、暗。加上各种造型及图案，是景观与灯具的完美结合。