太阳能路灯的风阻
-- 是什么让它们保持站立
太阳能路灯的风阻
-- 是什么让它们保持站立
简短回答:一个固定装置能经受住风的考验,是因为三件事是一起设计的--一个抗弯曲的杆段,一个抗倾覆的基础,以及保持紧密的连接。杆轴很少是薄弱环节。我们看到的最常见的故障始于底板螺栓和基础,然后在第一次严重的风暴后显示为倾斜的灯具。 本指南按照我们指定的顺序,从灯具到土壤的负载路径。
风压作用在灯具和面板的暴露区域。该压力在灯杆底座处变成弯矩,基础将该弯矩转化为对土壤的反作用力。基础上游的每个元件只计算该弯矩的大小;基础决定灯杆是否保持垂直。
一个输入驱动着整个链条:从当地气象数据中获取的场地基本风压。沿海和开阔平原的场地比内陆场地具有更高的基本风压,因此,在有遮蔽的校园中可以使用的相同固定装置在裸露的道路上可能会尺寸过小。在任何人选择杆之前,先获得这个数字。
三个杠杆决定了杆承受弯矩的能力,它们相互权衡:
灯具应尽可能垂直于灯杆,这样风就能将其直接向后推,而不是扭转支架。用高强度螺栓、螺母和锁紧垫圈固定-锁紧垫圈是防止螺母在振动下后退的装置,也是组件中最便宜的部件。
面板支架是第二个帆。将面板安装成与盛行风平行,或与盛行风成一个小角度,这样阵列的边缘就能遇到气流,而不是它的正面。使用用螺栓固定在柱子上的专用支架,其尺寸具有足够的强度和刚度,以确保面板不会摆动--拍打面板的螺栓松动速度比任何阵风都快。
在软土地基或高地下水位的情况下,我们会在任何人提出要求之前确定桩基础的规格。桩将荷载转移到更深、更稳定的土层,比浅垫层提供更好的抗拔和抗倾覆能力,而浅基础上的抗拔检查是预算项目遇到麻烦的地方。
在土壤条件允许的情况下,根据杆高、固定装置重量、当地地质和现场风压确定混凝土基础的尺寸。根据结构计算,而不是根据习惯,将埋置深度设置为杆高的比例。两种加固措施物有所值:压载物-均匀地将铁块或石块浇注到混凝土中,以增加抗倾覆能力,以及锚或地锚将地基系到周围地面上以获得额外的摩擦力和粘附力。
计算分三步进行:从当地气象数据中获取基本风压,将规范的形状和尺寸系数应用于灯具和面板,并检查基础力矩、挠度和基础对杆的倾覆以及土壤承载力。适用哪种规范取决于项目-美国的ASCE 7,欧洲的EN 1991-1-4,ISO 4354作为国际参考。对于标准场地,我们通过我们的风荷载计算器计算数值;任何具有不寻常暴露、自定义臂或剧烈倾斜的情况都将由当地结构工程师进行盖章计算。
对于关键项目--裸露的桥梁、沿海高速公路,以及任何因故障而阻塞道路的项目--我们在浇注第一根杆之前,对组件进行3D建模,施加风荷载,并寻找薄弱点。风洞测试在置信度和成本方面优于模拟测试;我们将其保留给客户规格要求的项目。
风暴会发现松动的螺栓,所以在严重的风事件发生后进行检查,而不仅仅是在日历上。检查电线杆、灯具、面板和基础:寻找变形、裂缝和松动,特别注意焊接和底板螺栓。然后查看基础周围的地面是否沉降或开裂--在电线杆倾斜前几周,垫下的土壤移动就会出现在那里。
及时维修。拉直或更换变形的杆,更换松动或生锈的螺栓,而不是重新拧紧它们,并加固任何失去稳定性的基础。清理碎片,检查基础的防水性,并在现场重新拧紧臂和面板螺栓。
本页涵盖了我们应用于标准固定装置的设计原则。它不会取代盖章的结构计算-任何真实的项目的基础和杆必须由当地工程师根据现场的风区和土壤报告进行签名。它也不包括台风地区超出规范最小值的详细说明,屋顶和墙壁安装,或带有非标准臂的装饰杆。如果您现在正在指定项目,使用我们的风荷载计算器调整曝光量,然后将其与我们一体式太阳能路灯的杆和基础数据进行比较-每个装置都配有与杆部分匹配的安装硬件。对于风和冬季弱阳光都反对仅使用太阳能的地点,我们的风光互补指南涵盖了该行业的另一面。