Projeto sísmico de postes solares de luz de rua: o que realmente importa

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Resposta curta: em um terremoto, a maioria dos postes de iluminação falha na conexão da raiz, não no eixo. Gaste o orçamento na fundação e na ancoragem antes de atualizar o aço do poste. As medidas abaixo são ordenadas pelo que vimos mais, e o limite honesto é declarado na frente: o cálculo sísmico pertence ao engenheiro do projeto. Nós fabricamos com a especificação que eles emitem.

Como os pólos realmente falham em um terremoto

Três modos de dano cobrem quase tudo o que vimos retornado das zonas sísmicas:

Toppling. A aceleração horizontal do solo coloca um grande momento de flexão na base do pólo. Quando esse momento passa o limite de resistência do material do pólo ou a aderência da fundação, o pólo se rompe na raiz ou a própria fundação se solta, e todo o conjunto passa por cima. Este é o modo de falha com consequências para a segurança pública, e é o único a projetar contra o primeiro.

Deformação. As ondas sísmicas conduzem vibrações complexas através do eixo, o que pode deixar o poste local ou permanentemente deformado. A estrutura pode ainda estar de pé, mas sua estabilidade e o objetivo da luminária estão comprometidos.

Danos de conexão. As articulações entre o pólo e a fundação, e entre o pólo e a cabeça da lâmpada, carregam tensão desigual durante a agitação. O resultado típico é parafusos soltos e soldas rachadas, o tipo de dano que sobrevive ao terremoto e falha na próxima tempestade de vento.

Por que os polos acabam vulneráveis?

• O projeto do polo ignorou a carga sísmica. Escolha irracional da seção, resistência insuficiente do material ou uma espessura de parede que nunca foi verificada em relação ao momento base.
• A fundação foi subdimensionada. Pequena pegada, enterro raso e um detalhe de conexão que não pode desenvolver as forças de ancoragem.
• O solo macio amplifica a agitação e a liquefação da areia-solo que perde temporariamente a força e se comporta como um líquido durante a agitação-pode minar uma fundação que era perfeitamente adequada no papel.

O que mudamos na especificação do pólo para zonas sísmicas

Seção transversal. Comparando seções circulares e poligonais, um eixo octogonal ou cônico circular oferece o melhor comportamento de flexão para esta aplicação, e melhora a resistência à torção e à flexão durante a agitação. A seção também deve distribuir a tensão uniformemente ao longo do eixo, em vez de concentrá-la em um nó.

Espessura da parede. A base do pólo vê o maior momento sísmico, de modo que a seção inferior fica parede mais espessa, e o material é distribuído para seguir o diagrama de força. Esta não é uma atualização uniforme: um eixo que é igualmente grosso em todos os lugares resíduos de aço onde ele não faz nada.

Detalhes de conexão . Este é o lugar onde nós gastamos a atenção de engenharia . Os parafusos de ancoragem obter uma ancoragem mais longa , parafusos de alta resistência com porcas de bloqueio , e uma combinação soldado-mais - parafuso na base de modo que a conexão não deixar ir durante a agitação . A falha que vemos mais frequentemente em hardware devolvido não é um eixo dobrado ; é uma placa de base que descascou suas âncoras .

Conexões flexíveis . Onde o engenheiro de projeto especificar um , um suporte de dobradiça esférica na interface de fundação de pólo permite que o balanço pólo dentro de limites e dissipar a energia que de outra forma iria para o eixo , e reduz a concentração de tensão na raiz . Trate isso como uma decisão de nível de projeto , não um acessório para adicionar unilateralmente : ele muda o caminho da carga , e todo o conjunto tem de ser calculado para ele .

O que a Fundação tem que fazer

Tamanho e profundidade . As dimensões da pegada e a profundidade do enterro seguem o cálculo da força sísmica e a geologia local , não um padrão de catálogo . Uma pegada maior expande a área de contato com o solo e melhora a estabilidade e a resistência à elevação . Indo mais fundo atinge camadas do solo que são menos perturbadas pela agitação da superfície .

Forma de fundação . Fundações de estacas e fundações de jangada são as respostas padrão onde as condições do solo as exigem . Pilhas contornam o solo superficial fraco e carregam carga até estratos competentes ; uma jangada espalha a carga por uma área mais ampla onde uma base discreta não é prática . Tipo de solo , nível de água subterrânea e sismicidade local todos conduzem a escolha .

Ligação entre o polo e a fundação . Comprimento da ancoragem , grau do parafuso e combinação soldado-parafuso são especificados em conjunto , depois inspecionados em um cronograma . Após qualquer terremoto significativo , as conexões são a primeira coisa a verificar , antes do eixo .

O que esta página não abrange

Esta página abrange as medidas de projeto que um fabricante aplica aos postes destinados a zonas sísmicas . Não realiza ou substitui o cálculo sísmico em si : demanda , classe de solo e requisitos de código são definidos pelo engenheiro de projeto para cada site . Ele também não cobre fotometria da luminária ou autonomia elétrica . Para verificações de carga lateral no pólo e no conjunto da luminária , nossa calculadora de carga de vento cobre o lado do vento da mesma questão estrutural . Instalações completas , com poste e luminária combinados , estão em nossa linha luzes de rua solares tudo-em - um .