Windwiderstandsrechner für Solarlichtmasten
-- Eingänge, Prüfungen, Grenzwerte
Windwiderstandsrechner für Solarlichtmasten: Eingänge, Prüfungen, Grenzwerte
Kurze Antwort: Unser Windwiderstandsrechner verwandelt eine Stangenzeichnung, eine Designwindgeschwindigkeit und einige Datenblattnummern in ein strukturelles Urteil (Basisbiegemoment, Spannung gegen Ertrag, obere Durchbiegung) in etwa 10 bis 15 Minuten, gegenüber den ein bis zwei Tagen, die eine Handberechnung benötigt.* Es existiert, um die Frage zu beantworten, die jeder Küstenkäufer stellt: Wird dieser Pol nach einem Hurrikan der Kategorie 5 noch stehen? Was es nicht tut, ist ein gestempeltes strukturelles Design zu ersetzen, und diese Seite ist explizit darüber, wo diese Linie sitzt.
Warum wir einen Rechner dafür gebaut haben
Ein Lichtmast ist ein Cantilever-Strahl mit einem Ziel auf top. Panel, Leuchte, Batterie-Box und Arm alle fangen Wind, und jede Einheit der Fläche, die sie präsentieren, wirkt in einer Höhe über der Basis, die es in Umkippen Moment multipliziert. The Arithmetik selbst ist nicht schwer. What verbraucht ein oder zwei Tage war das Sammeln der Eingänge: die Code-Windgeschwindigkeit für den Standort, die EPA jedes Anbauteils aus drei verschiedenen Datenblättern, das Querschnittsmodul einer konischen Welle, die Streckgrenze der tatsächlichen Stahlcharge. Ingenieure haben dies in Tabellenkalkulationen gemacht, Und die gleichen Eingänge wurden jedes Mal ein wenig anders eingegeben.
Wir bauen die Masten und die Leuchten, die auf ihnen sitzen, so dass diese Berechnung bereits Teil unseres eigenen Angebotsprozesses war, bevor es ein Produkt war. ein achtstufiger Assistent, der die Parameter sammelt, die strukturellen Löser ausführt und das Windfeld und die Spannungsverteilung in 3D darstellt. Diese Seite erklärt, was reingeht, was herauskommt, Und wo ein Rechner aufhört und ein lizenzierter Ingenieur beginnt.
Die Eingänge und woher jeder kommt
Der Assistent führt acht Schritte aus-Env, Pol, Solar, Lum, Batterie, Arm, Höhe und dann CAL, um die Aufgabe zu lösen.
Windgeschwindigkeit (Schritt 1: Env).
Die Design-Windgeschwindigkeit ergibt sich aus dem lokalen strukturellen Belastungscode (ASCE 7 - 22 in den USA, EN 1991 in Europa, GB 50009 in China), niemals von einer Wetter-App. 150 mph (67 m/s) für Küsten-Hurrikan-Zonen, 100 mph (45 m/s) landeinwärts. Küsten-Hurrikan-Design-Baselines laufen in der Regel 130 - 150 mph (58 - 67 m/s); Inlandgelände 80 - 100 mph (36 - 45 m/s), bei einem 50-jährigen oder 100-jährigen mittleren Wiederholungsintervall genommen;
Eine Falle, die es wert ist, benannt zu werden: Die Böenablesung auf einem Telefon ist eine 3-Sekunden-Spitze, keine Code-Baseline, und das Einfügen in eine strukturelle Berechnung unterbaut die Pole. Unser Begleitartikel zu welche Windgeschwindigkeit gehört in das Pole Design trennt die drei Ebenen.
Pole Geometrie und Stahl (Schritt 2: Pole)
Höhe, Ober-und Unterdurchmesser und Wandstärke kommen aus der Konstruktionszeichnung. Typische Bereiche: 6 - 12 m hoch, 60 - 100 mm Oberdurchmesser, 130 - 200 mm Unterdurchmesser, 3 - 6 mm Wand. Die Stahlsorte ist eine Ertrags-Stärke Entscheidung:
- Q235 (ASTM A36 , Grade 36) , 235 MPa Ausbeute , die Standard-Wahl für städtische Beleuchtung
- Q345 (ASTM A572 , Grade 50) , 345 MPa Ausbeute , bevorzugt für Zonen mit starkem Wind
- ASTM A572 , Grad 65 , Ausbeute 450 MPa , für schwere Hurrikangebiete
Befestigungen (Schritte 3 - 7 : Solar , Lum , Batterie , Arm , Höhe)
Panellänge und - breite aus dem Moduldatenblatt , Neigungswinkel aus der Zeichnung , Leuchtenabmessungen und ihre EPA aus der photometrischen Datei , Batteriebox EPA und Montagehöhe , Ausbreitungsarmlänge und Bracketprojektion und Gesamthöhe der Leuchtenmontage . EPA (effektive projizierte Fläche , die Silhouette , auf die der Wind tatsächlich drückt) ist die Anzahl , die die Leute am häufigsten falsch machen . Die Projektion einer Klammer gehört ebenfalls in das Modell .
Was der Solver prüft
Die Berechnung läuft wie eine Kette : Druck wird zu Kraft , Kraft mal Höhe wird Moment an der Basis . Zwei Urteile kommen heraus , und beide müssen passieren .
| Schritt | Was es berechnet | Das Pass-Kriterium |
|---|---|---|
| Der Wind Velocity Druck | q = ½ ρ v ² , der Stagnationsdruck der Auslegungswindgeschwindigkeit | Input an die Kette |
| Kraft pro Komponente | F = q × A × Cf , wobei Cf der Kraftkoeffizient für diese Form ist | Input an die Kette |
| Das Base Bending Moment | M = σ (F „ × h ") , jede Kraft multipliziert ihren Höhenarm über der Bodenlinie | Input an die Kette |
| Der Strength Check | Spannung = M ÷ Querschnittsmodul an der Basis ; Sicherheitsfaktor = Streckenstärke ÷ Spannung | SF ≥ 1,5 - 2,0 ; 2,5 in extremen Zonen der Kategorie 5 |
| Deflektionskontrolle | Horizontale Verschiebung unter gleicher Last | ≤ 1/100 der Polhöhe |
Die Basis ist dort , wo die Stange am schwächsten ist : Der Querschnittsmodul ist am unteren Rand einer konischen Welle am kleinsten , und dort leben die Schweißnaht und die Ankerbolzen . Ein Sicherheitsfaktor von 1,5 bis 2,0 deckt Standard-Kommunalarbeiten ab ; Die extreme Kategorie -5 Taifunzonen drücken die Anforderung auf 2,5 . Die Ablenkung wird separat überprüft , da ein Mast stark genug sein kann und immer noch über das Leuchtenziel und die Öffentlichkeit hinaus schwankt Komfort tolerieren - Codes in der Regel Kappe Top-Verschiebung bei einem Hundertstel der Stangenhöhe .
Lesen der Ausgabe
Der CAL-Schritt gibt die Ausgabematrizen zurück : Festigkeitsvalidierung , das Ablenkungsverhältnis und den endgültigen Sicherheitsfaktor , neben der 3D-Szene können Sie sich drehen , um das Windfeld und die lokalisierte Spannungsverteilung zu überprüfen . Die Windgeschwindigkeitseingabe wird automatisch zwischen mph , m/s und km/h konvertiert , So muss ein Code , der in einem System zitiert wird , und eine Zeichnung in einem anderen nicht von Hand abgeglichen werden . Exportieren Sie den PDF-Engineering - Bericht und er reist mit dem Angebot- der Ingenieur des Kunden kann jede Eingabe gegen die Zeichnung überprüfen , ohne etwas neu einzugeben . Wenn wir eine Stange zitieren , ist dieser Bericht der Anhang ; ein Sicherheitsfaktor ohne die Eingaben dahinter ist nur eine Zahl .
Wo der Rechner seinen Lebensunterhalt in unserem Workflow verdient
Wir führen es an drei Punkten durch . Während des Angebots werden der Polabschnitt und die Wandstärke festgelegt , bevor etwas hergestellt wird ; die 10 - 15 Minuten , die es dauert , ersetzen die abteilungsübergreifende Wartezeit , die sich früher auf zwei oder drei Tage erstreckte ." Wird es in einem Sturm umfallen ?") , antworten wir mit dem Sicherheitsfaktor und dem Ablenkungsverhältnis auf dem Bildschirm anstelle einer Beruhigung . Und wenn eine Ausschreibung eine Windgeschwindigkeit am Standort nennt , Der Rechner überprüft unsere Standardstange mit dieser Zahl , bevor wir uns auf einen Preis festlegen .
Die 3D-Ausgabe ist keine Dekoration . Rote Zonen an der Basisschweißnaht oder an einer Armverbindung sagen dem Verarbeiter , wo Material hinzugefügt werden soll , bevor die erste Platte geschnitten wird , was billiger ist als eine Nachrüstung nach einer Sturmsaison . Es ist ein EPA , das aus der falschen Zeile eines Datenblatts entnommen wurde , oder eine Designwindgeschwindigkeit , die leise gegen eine Böenlesung ausgetauscht wird . Beide erzeugen eine Stange , die auf Papier geht und in einem Sturm versagt .
Führen Sie den Solar Lighting Energy Consumption Calculator für die 21 - Tage-Energiebilanz , die IES Lighting Simulation App für die Lux-Compliance und diesen Rechner für die Stange aus .
Was dieses Tool NICHT ist
Der Rechner ist ein Screening - und Vorentwurfswerkzeug . Es erzeugt kein gestanztes strukturelles Design . Wenn Ihr Projekt in einer schweren Hurrikanzone (Florida , Karibik) liegt und zertifizierte PE-Stempel gemäß AASHTO-Strukturbestimmungen erfordert , geht diese Arbeit durch unser Engineering-Team [email protected] die Ausgabe des Rechners wird zu einer Eingabe für diesen Prozess und nicht zu einem Ersatz dafür . Wir würden das lieber klar sagen , als es zu lassen Ein Screenshot impliziert eine Abmeldung , die wir nicht gemacht haben . "
Für die Hardware selbst wird jede All-in - One-Solar - Straßenlaterne , die wir versenden , gegen eine angegebene Design-Windgeschwindigkeit angegeben . Fragen Sie uns nach der Nummer , bevor Sie bestellen , und wir zeigen die Berechnung , aus der sie stammt .
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