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極彎矩&壓力檢查計算器

— 專業太陽能燈桿彎矩與應力驗證













現場示範 — 桿彎曲力矩和壓力檢查計算器

輸入桿的幾何形狀、設計風速和安裝設備的風面積,以立即檢查底座彎曲應力和偏轉。

極彎矩&壓力檢查計算器

免費專業太陽能路燈桿彎矩和應力檢查計算器。輸入電桿高度、上下直徑、壁厚、設計風速、安裝設備受風面積和鋼級,計算基礎截面模數、總彎矩和基礎應力,驗證強風下電桿的強度和頂部撓度。

主要特點

極幾何

設定總高度、頂部和底部直徑以及壁厚,以計算錐形桿的空心基礎截面模數。

風荷載和風荷載材料

輸入設計風速(33英尺參考)、安裝設備風面積及其負載高度,加上Q235/Q355鋼級。

風壓

使用 q = 0.00256 × V² (psf) 以及針對常見現場條件的 56 英里/小時 (8.2 psf) 至 94 英里/小時 (23.0 psf) 的快速參考表。

彎矩

將桿自風載重 M_pole = F_pole × H/2 和每個安裝物品的力矩 Σ(F_i × H_i) 疊加到總基礎力矩中。

基礎應力檢查

根據許用應力 [σ](Q235:20.3-23.2 ksi)驗證 σ = M_total / W,以確認桿不會因彎曲而失效。

撓度估計

估計尖端水平偏轉 δ = M_total × H² / (3EI) 並將其與保持燈瞄準和剛性所允許的 H/100 進行比較。

技術規格

平台 HTML5 網路應用程式 | Android(透過WebView)
核心計算 q = 0.00256 × V²; σ = M_total / W ≤ [σ]
桿高度 ≥ 3 英尺(預設 26.3 英尺)
直徑 頂部 ≥ 1 英寸,底部 ≥ 2 英寸;壁厚 ≥ 0.08 英寸
風速 11 - 100+ 英里/小時(設計參考 33 英尺)
鋼種 Q235(產量 34.1 ksi)/Q355(產量 51.5 ksi)
許用應力 Q235:20.3 - 23.2 ksi(含安全係數)
截面模數 W = π × D3 × [1 - (1 - 2t/D)⁴] / 32 (in3)
業界標準 EN 40-5、EN 1991-1-4、AS/NZS 1170.2、ASCE/SEI 7-16
輸出 使用應力值 + 尖端偏轉進行通過/失敗強度檢查

常見問題解答

基礎截面模數是如何計算的?

對於空心錐形桿,基礎截面模數為 W = π × D_bottom³ × [1 - (1 - 2t/D_bottom)⁴] / 32,數值上等於 π × (D⁴ - d⁴) / 32D,其中 d = D - 2t 是內徑。它測量截面的抗彎曲能力。

強度檢查結果意味著什麼?

基礎彎曲應力 σ = M_total × 12 / W (psi) 必須保持低於許用應力 [σ]。例如,5.03 in³ 截面上的 7,540 ft·lbf 力矩給出 18.0 ksi,低於 Q235 允許的 23.2 ksi,因此桿以大約 23% 的裕度通過。

為什麼在強風地區優先考慮較厚的牆壁?

彎曲應力與截面模數 W 成反比,且壁厚增加時 W 的增長速度比僅擴大直徑時的增長速度更快。在颱風地區,首先增加牆體厚度(例如直徑為 7.1 × 0.24 牆體,速度為 101 英里/小時)是最有效的解決方案。

什麼是尖端撓度檢查?

對於風荷載下的懸臂桿,頂部水平撓度估計為 δ = M_total × H² / (3EI),鋼模量 E = 29,000 ksi。它必須保持在 H/100 範圍內,以便燈保持其目標,並且燈桿在陣風下保持視覺上的僵硬。

感謝您選擇開放式太陽能設計