Live-Demo – Polbiegemoment & Stress-Check-Rechner
Geben Sie Ihre Mastgeometrie, die geplante Windgeschwindigkeit und die Windfläche der montierten Ausrüstung ein, um die Basisbiegespannung und -durchbiegung sofort zu überprüfen.
Polbiegemoment & Stress-Check-Rechner
Kostenloser professioneller Rechner für die Biegemoment- und Spannungsprüfung von Masten für Solarstraßenlaternen. Geben Sie die Masthöhe, die oberen/unteren Durchmesser, die Wandstärke, die geplante Windgeschwindigkeit, die Windfläche der montierten Ausrüstung und die Stahlsorte ein, um das Basisquerschnittsmodul, das Gesamtbiegemoment und die Basisspannung zu berechnen und die Festigkeit und obere Durchbiegung des Masts bei starkem Wind zu überprüfen.
Hauptmerkmale
Polgeometrie
Legen Sie die Gesamthöhe, den oberen und unteren Durchmesser sowie die Wandstärke fest, um den hohlen Basisquerschnittsmodul des konischen Pfostens zu berechnen.
Windlast & Material
Geben Sie die geplante Windgeschwindigkeit (33 Fuß Referenz), die Windfläche der montierten Ausrüstung und ihre Lasthöhe sowie die Stahlsorte Q235/Q355 ein.
Winddruck
Verwendet q = 0,00256 × V² (psf) mit einer Kurzreferenztabelle von 56 mph (8,2 psf) bis 94 mph (23,0 psf) für übliche Standortbedingungen.
Biegemoment
Überlagert die Pol-Selbstwindlast M_pole = F_pole × H/2 und das Moment Σ(F_i × H_i) jedes montierten Elements zum gesamten Basismoment.
Basisspannungscheck
Überprüft σ = M_total / W anhand der zulässigen Spannung [σ] (Q235: 20,3–23,2 ksi), um sicherzustellen, dass der Mast nicht durch Biegen versagt.
Ablenkungsschätzung
Schätzt die horizontale Ablenkung der Spitze δ = M_total × H² / (3EI) und vergleicht sie mit dem H/100, das zulässig ist, um die Lampe gezielt und steif zu halten.
Technische Spezifikationen
| Plattform | HTML5-Web-App | Android (über WebView) |
| Kernberechnung | q = 0,00256 × V²; σ = M_total / W ≤ [σ] |
| Polhöhe | ≥ 3 Fuß (Standard 26,3 Fuß) |
| Durchmesser | Oben ≥ 1 Zoll, unten ≥ 2 Zoll; Wandstärke ≥ 0,08 Zoll |
| Windgeschwindigkeit | 11–100+ Meilen pro Stunde (Design bei 33 Fuß Referenz) |
| Stahlsorte | Q235 (Ertrag 34,1 ksi) / Q355 (Ertrag 51,5 ksi) |
| Zulässiger Stress | Q235: 20,3 - 23,2 ksi (inkl. Sicherheitsfaktor) |
| Abschnittsmodul | W = π × D³ × [1 - (1 - 2t/D)⁴] / 32 (in³) |
| Industriestandards | EN 40-5, EN 1991-1-4, AS/NZS 1170.2, ASCE/SEI 7-16 |
| Ausgabe | Bestanden-/Nichtbestehen-Festigkeitsprüfung mit Spannungswert + Spitzendurchbiegung |
Häufig gestellte Fragen
Wie wird der Basisabschnittsmodul berechnet?
Für einen hohlen, sich verjüngenden Stab beträgt das Basisabschnittsmodul W = π × D_bottom³ × [1 - (1 - 2t/D_bottom)⁴] / 32, numerisch gleich π × (D⁴ - d⁴) / 32D, wobei d = D - 2t der Innendurchmesser ist. Es misst, wie gut der Abschnitt einer Biegung standhält.
Was bedeutet das Ergebnis der Festigkeitsprüfung?
Die Grundbiegespannung σ = M_total × 12 / W (psi) muss unter der zulässigen Spannung [σ] bleiben. Beispielsweise ergibt ein Moment von 7.540 ft·lbf auf einem Abschnitt von 5,03 Zoll³ 18,0 ksi, was unter den für Q235 zulässigen 23,2 ksi liegt, sodass die Stange mit einem Spielraum von etwa 23 % passiert.
Warum sollte man in Gebieten mit starkem Wind einer dickeren Wand den Vorzug geben?
Die Biegespannung skaliert umgekehrt mit dem Widerstandsmoment W, und W wächst schneller, wenn die Wandstärke erhöht wird, als wenn nur der Durchmesser vergrößert wird. In Taifungebieten ist es die effektivste Lösung, zunächst die Wandstärke zu erhöhen (z. B. 7,1 Zoll Durchmesser × 0,24 Zoll Wand bei 101 Meilen pro Stunde).
Was ist die Prüfung der Spitzenauslenkung?
Für einen freitragenden Mast unter Windlast wird die obere horizontale Durchbiegung auf δ = M_total × H² / (3EI) mit einem Stahlmodul E = 29.000 ksi geschätzt. Der Wert muss innerhalb von H/100 bleiben, damit die Lampe ihre Ausrichtung behält und der Mast bei böigem Wind optisch steif bleibt.
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