Живая демонстрация — момент изгиба шеста & Калькулятор стресс-проверки
Введите геометрию опоры, расчетную скорость ветра и ветровую зону установленного оборудования, чтобы мгновенно проверить изгибающее напряжение и прогиб основания.
Изгибающий момент полюса & Калькулятор стресс-проверки
Бесплатный профессиональный калькулятор изгибающего момента и напряжения для опор уличного освещения на солнечных батареях. Введите высоту опоры, диаметры верха и низа, толщину стенки, расчетную скорость ветра, ветровую зону установленного оборудования и марку стали, чтобы рассчитать момент сопротивления опорного сечения, общий изгибающий момент и базовое напряжение, а также проверить прочность и верхнее отклонение опоры при сильном ветре.
Ключевые особенности
Полюсная геометрия
Задайте общую высоту, верхний и нижний диаметры и толщину стенки, чтобы вычислить момент сопротивления полого основания конического столба.
Ветровая нагрузка и усилитель; Материал
Введите расчетную скорость ветра (стандартное значение 33 фута), ветровую зону установленного оборудования и высоту его нагрузки, а также марку стали Q235/Q355.
Давление ветра
Использует q = 0,00256 × V² (PSF) с краткой справочной таблицей от 56 миль в час (8,2 PSF) до 94 миль в час (23,0 PSF) для обычных условий на месте.
Изгибающий момент
Накладывает ветровую нагрузку на опору M_pole = F_pole × H/2 и момент каждого установленного элемента Σ(F_i × H_i) в общий базовый момент.
Базовая стресс-проверка
Проверяет σ = M_total / W относительно допустимого напряжения [σ] (Q235: 20,3–23,2 тыс. фунтов на квадратный дюйм), чтобы убедиться, что опора не выйдет из строя из-за изгиба.
Оценка отклонения
Оценивает горизонтальное отклонение наконечника δ = M_total × H² / (3EI) и сравнивает его с H/100, допустимым для поддержания направленности и жесткости лампы.
Технические характеристики
| Платформа | Веб-приложение HTML5 | Android (через WebView) |
| Основной расчет | q = 0,00256 × В²; σ = M_total / W ≤ [σ] |
| Высота полюса | ≥ 3 футов (по умолчанию 26,3 фута) |
| Диаметры | Верх ≥ 1 дюйма, низ ≥ 2 дюйма; толщина стенки ≥ 0,08 дюйма |
| Скорость ветра | 11–100+ миль в час (расчет на высоте 33 фута) |
| Марка стали | Q235 (предел текучести 34,1 тыс.фунтов на квадратный дюйм) / Q355 (предел текучести 51,5 тыс.фунтов на квадратный дюйм) |
| Допустимое напряжение | Q235: 20,3–23,2 тыс. фунтов на квадратный дюйм (включая коэффициент запаса прочности) |
| Модуль сечения | W = π × D³ × [1 – (1 – 2t/D)⁴] / 32 (дюйм³) |
| Отраслевые стандарты | EN 40-5, EN 1991-1-4, AS/NZS 1170.2, ASCE/SEI 7-16. |
| Выход | Проверка прочности «пройден/не пройдена» с использованием значения напряжения + отклонения наконечника |
Часто задаваемые вопросы
Как рассчитывается момент сопротивления базовому сечению?
Для полого конического столба модуль сопротивления базовому сечению равен W = π × D_bottom³ × [1 - (1 - 2t/D_bottom)⁴] / 32, что численно равно π × (D⁴ - d⁴) / 32D, где d = D - 2t - внутренний диаметр. Он измеряет, насколько хорошо секция сопротивляется изгибу.
Что означает результат проверки прочности?
Базовое напряжение изгиба σ = M_total × 12 / Вт (фунт на квадратный дюйм) должно оставаться ниже допустимого напряжения [σ]. Например, момент 7540 фут·фунтов на секции объемом 5,03 дюйма3 дает 18,0 фунтов на квадратный дюйм, что ниже 23,2 фунтов на квадратный дюйм, допустимых для Q235, поэтому столб проходит с запасом около 23%.
Зачем отдавать предпочтение более толстой стене в районах с сильным ветром?
Изгибающее напряжение масштабируется обратно пропорционально модулю сечения W, и W растет быстрее при увеличении толщины стенки, чем при увеличении только диаметра. В районах тайфунов наиболее эффективным решением является сначала увеличение толщины стены (например, 7,1 дюйма × 0,24 дюйма стены на скорости 101 миль в час).
Что такое проверка отклонения наконечника?
Для консольной опоры под ветровой нагрузкой верхний горизонтальный прогиб оценивается как δ = M_total × H² / (3EI) с модулем упругости стали E = 29 000 фунтов на квадратный дюйм. Он должен оставаться в пределах H/100, чтобы лампа сохраняла направленность и опора оставалась визуально жесткой при порывистом ветре.
Благодарим вас за выбор Open Solar Design.