Résistance au vent pour les lampadaires solaires: ce qui les maintient réellement debout

Comment la charge du vent atteint le sol

La pression du vent agit sur la zone exposée du luminaire et du panneau. Cette pression devient un moment de flexion à la base du pôle, et la fondation transforme le moment en une réaction contre le sol. Chaque élément en amont de la fondation ne mesure que la taille de ce moment; la fondation décide si le pôle reste vertical.

Une entrée entraîne toute la chaîne: la pression de vent de base pour le site, tirée des données météorologiques locales. Les sites côtiers et de plaine ouverte portent une pression de vent de base plus élevée que les sites intérieurs, de sorte que le même appareil qui est bien sur un campus abrité peut être sous-dimensionné sur une route exposée. Obtenez ce numéro d'abord, avant que quiconque ne choisisse un poteau.

Conception de pôle: forme de section, conique et matériau

Trois leviers décident de la qualité avec laquelle un poteau porte le moment de flexion, et ils se compensent les uns contre les autres:

• Forme de la section. Une section circulaire perd bien le vent, ce qui réduit la charge, mais elle porte moins de résistance à la flexion par kilogramme d'acier qu 'une section polygonale. Les sections hexagonales et octogonales augmentent le moment d'inertie, de sorte qu' elles résistent à la flexion avec moins de matériau. Nous utilisons par défaut des sections coniques polygonales sur des poteaux plus hauts et utilisons des sections rondes où la hauteur maintient le moment modeste.
• Taper. Le moment de flexion culmine à la base et tombe à près de zéro en haut, de sorte que le poteau devrait être le plus large en bas et se rétrécir vers le haut. Un poteau de diamètre constant paie pour l'acier à la pointe qui ne gagne jamais son maintien.
• Le polymère renforcé de fibres (FRP) est un matériau de poteau composite qui est léger et solide, qui réduit les efforts d'expédition et d'installation et résiste à la corrosion dans l'air côtier-mais les détails de connexion à la plaque de base et au bras ont besoin des propres données structurelles du fabricant de poteaux, nous traitons donc le FRP comme une option spécifique au projet, et non comme un catalogue par défaut.

Montage du luminaire et du panneau

Le luminaire doit être aussi perpendiculaire au pôle que l'optique le permet, de sorte que le vent le pousse droit vers l'arrière au lieu de tordre le support. Fixez-le avec des boulons, des écrous et des rondelles de verrouillage à haute résistance-la rondelle de verrouillage est ce qui empêche l'écrou de reculer sous vibration, et c'est la partie la moins chère de l'assemblage.

Le support du panneau est la deuxième voile. Montez le panneau parallèlement au vent dominant, ou à un petit angle par rapport à celui-ci, de sorte que le bord de la matrice rencontre le flux au lieu de sa face. Utilisez des supports dédiés boulonnés au poteau, dimensionnés avec suffisamment de force et de rigidité pour que le panneau n'oscille pas-un panneau battant desserre ses boulons plus rapidement que toute rafale de vent ne peut les tirer.

Fondations: où les échecs commencent réellement

Sur un sol meuble ou une nappe phréatique élevée, nous spécifions une fondation de pieux avant que quiconque ne le demande. Les pieux transfèrent la charge à des couches de sol plus profondes et stables et offrent une bien meilleure résistance au retrait et au renversement qu 'un coussin peu profond, et le contrôle du soulèvement sur une fondation peu profonde est l'endroit où les projets budgétaires ont des problèmes.

Lorsque le sol est compétent, une fondation en béton dimensionnée à partir de la hauteur du poteau, du poids de l'appareil, de la géologie locale et de la pression du vent sur le site fonctionne. La profondeur d'encastrement est définie en proportion de la hauteur du poteau par le calcul structurel, et non par habitude. Deux mesures de renforcement valent l'argent: ballast-blocs de fer ou de pierres coulés uniformément dans le béton pour ajouter une résistance au renversement-et des tiges d'ancrage ou des ancrages au sol attachant la fondation au sol environnant pour une friction et une adhérence supplémentaires.

Nombre de charge de vent et simulation

Le calcul se déroule en trois étapes: prendre la pression de base du vent à partir des données météorologiques locales, appliquer les coefficients de forme et de taille du code pour le luminaire et le panneau, et vérifier le moment de base, la déflexion et le renversement de la fondation par rapport à la capacité du poteau et du sol. Le code applicable dépend du projet-ASCE 7 aux États-Unis, EN 1991 - 1 - 4 en Europe, Pour les sites standard, nous exécutons les chiffres via notre calculateur de charge de vent (0); tout ce qui présente une exposition inhabituelle, un bras personnalisé ou une inclinaison agressive va à un ingénieur en structure local pour un calcul tamponné.

Pour les projets critiques-ponts exposés, autoroutes côtières, tout ce qui bloque une route-nous modélisons l'assemblage en 3D, appliquons la charge du vent et recherchons les points faibles avant que le premier poteau ne soit coulé. Les essais en soufflerie se situent au-dessus de la simulation en termes de confiance et de coût; nous les réservons aux projets où les spécifications du client l'exigent.

Contrôle et maintenance

Les tempêtes trouvent les boulons desserrés, alors inspectez après de graves événements de vent, pas seulement sur un calendrier. Marchez sur le poteau, le luminaire, le panneau et la fondation: recherchez la déformation, les fissures et le desserrage, en accordant une attention particulière aux soudures et aux boulons de la plaque de base. Ensuite, regardez le sol autour de la fondation pour le règlement ou la fissuration-le mouvement du sol sous un tampon apparaît des semaines avant que le poteau ne se penche.

Réparez rapidement. Redressez ou remplacez un poteau déformé, remplacez les boulons desserrés ou rouillés plutôt que de les re-torquer et renforcez toute fondation qui a perdu sa stabilité. Enlevez les débris, vérifiez l'étanchéité à la base et re-torquez les boulons du bras et du panneau pendant que vous êtes sur le site.

Ce que ce guide ne couvre pas

Cette page couvre les principes de conception que nous appliquons aux appareils standardisés.Elle ne remplace pas un calcul structurel estampillé-la fondation et le poteau pour tout projet réel doivent être signés par un ingénieur local contre le rapport de zone de vent et de sol du site.Elle ne couvre pas non plus les détails de la région du typhon au-delà des minimums de code, les supports de toit et de mur, ou les poteaux décoratifs avec des bras non standardisés.Si vous spécifiez un projet maintenant, dimensionnez l'exposition avec notre calculateur de charge de vent, puis comparez-la aux données du pôle et des fondations pour nos lampadaires solaires tout-en-un-chaque unité est livrée avec le matériel de montage adapté à la section du pôle. Pour les sites où le vent et le faible soleil d'hiver s'opposent tous deux à l'énergie solaire uniquement, notre guide hybride éolien-solaire couvre l'autre côté du commerce.

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