路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)
    路燈的參數(shù)如下：
    電池板傾角A = 16o 燈桿高度 = 5m
    設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm
    焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計(jì)算點(diǎn)P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為
    PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。
    根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。
    所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。
    根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。
    上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。
    破壞面抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）
    =π×（3×842×4＋3×84×42＋43）= 88768mm3
    =88.768×10－6 m3
    風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W
    = 1466/（88.768×10－6） =16.5×106pa =16.5 Mpa＜＜215Mpa
    其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。
    所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。