变径矩形灯杆强度挠度计算书4以10米路灯为例.xlsx

1、0.000090.000080.000030.000000.0002051得出:M浪部总2瑯灯杆+M灯臂+M灯具+M其他二可知2：得出:M变径处总2二M上节+M灯劈+H灯具+M其他二强度校 核：的截于处杆，分算 杆险位径灯部要计 灯危面变和根需别风力 作用在灯杆宽 面时：1、2、可知：1、2、风力 作用在灯杆窄 面时：1、2、可知：1、2、取风 力作用在灯杆 窄面 时，灯 杆变径 处为最可知3、结论：二.挠度计算风力 作用在灯杆宽 面时：1、底部 截面的惯性矩：|l宽 l=bl*ai3/12-(bl-2*tl)*(al-2、变径处截而的惯性矩11 宽 2=b2*a2*3/12-(b22*t2)

2、*(&2-3、风压对灯杆卜节挠1124、风压 对灯杆上节的 挠度：125、灯杆顶端的线位移：风力 作用在灯杆窄 面时：1、底部 截面的惯性矩：2、变径处截面的惯性矩I 窄 2=a2*b2*3/12-(a2-2*t2)*(b2-3、风压对灯杆卜节挠124、风压 对灯杆上节的 挠度：125、灯杆顶端的线位移:f顶端2二f变径处2+2*h2+f上廿2 二 0.1119295573取风力作用在灯杆窄而时，灯杆顶部线位移为最终最大挠度。6.实际 允许12结论：备注：1、2、50年-遇210*10003灯杆截而宽度 灯杆截面宽度 b2：i载作用其受力形式类似m2m2m2m2m2N mN mN mN mN

3、mN mN mN mN mN mm2m2m2m2m2N mN mN mN mN mN mN mN mN mN m0.0002692550.00016245MpaMpa0.0002392930.000139165MpaMpa1.8J安全系数为NN m0 3/(3EI宽2/(2EI宽 1)=0.042494468NN m5)3/(3EI窄2/(2EI1)=0.103117254亍度的1/75（单管悬臂结构可适当放宽，此-杆底部有加强1j规范.材料力学、机械设计手前提之下确定的。flmax=（3*S 灯杆f2max 二（3*S 灯鸭f3max 二（3*S 灯以f lmax 二（3*S 其他f总mmm

4、mm风压对路灯各部 分的力在灯杆变 径处产生的弯 矩：1234根部抗弯截面系数:W宽ifii=bi*ar3/(6*ai)-(bi-2*Ti)*(ai-2*Ti)*3/(6*al)变径处抗弯截面系数：W 宽面 2 二 b2*3/(6 紐 2)-(b2-2*T2)*(a2-2*T2)3/(6*a2)=灯杆根部危险截面的应力：。l=MIKi/Wifiil =灯杆变径处危险截面的应力：o 2琲变径处总2/W宽面2 =取灯杆变径处为的危险截面，此时危险截面应力。2=112.IMpa根部抗弯截面系数:W窄ifiil=ai*bl-3/(6*bi)-(al-2*Ti)*(bi-2*Ti)*3/(6*bl)变径

5、处抗弯截面系数：窄(Ifi2=a2*b2*3/(6*b2)-(a2-2*T2)*(b2-2*T2)“3/(6*b2)=灯杆根部危险截面的应力：。3二M根部总2/W窄面1 =灯杆变径处危险截面的应力：o曰变径处总2/W窄面2 =取灯杆变径处为的危险截面，此时危险截面应力o 1=142.7Mpa0 1 o=215Mpa安荃系数：K=o/o =1.86在12级风力作用F，灯杆变径处危险截面应力小于Q235钢材的屈服应力，同时灯杆 1.86,由此得出灯杆的抗弯性良好，是安全的。将风圧对上节、灯具、灯臂、其 他产生的力向变 径处简化，得 到：F集中力1二3*S匕节1+3水S灯具1+3*s灯臂1+3*s英

6、他1 =M力偶矩 1=3*S 匕节I*h2*o.5+3*S灯具I*h2+o*s灯皆I*h2+3*S其他灯杆下节本身受 到的风力影响：F下节 1二 3*ST节 965.25 N变径处的挠度：f变径处l=fF+fM+f下节 1 二F集中力i*hf 3/(3EI宽 1)+M力偶矩l*h2/(2EI宽 1)+F下节 1*hi*O.E变径处的挠角：0 1=()F+()M+0 下节 1 二F集中力l*hi2/(2EI宽 1)+M力偶矩i*hl/(EI宽 1)+F下节 1*(hl*O 5)灯杆上节受到的 风力影响：得出:M浪部总2瑯灯杆+M灯臂+M灯具+M其他二得出:M变径处总2二M上节+M灯劈+H灯具+M

7、其他二|l宽 l=bl*ai3/12-(bl-2*tl)*(al-2、变径处截而的惯性矩11 宽 2=b2*a2*3/12-(b22*t2)*(&2-3、风压对灯杆卜节挠F上节 1二3*S上节 3088.8 N灯杆上节的挠 度：f上节i=g)*S上节x(0.5*h2)3/(3EI宽2)f 顶端变径处 1+i*h2+f 上节 1 二 0.093372185 mI窄l=ai*br3/12-(ai-2*tl)*(bl-将风压对上节、灯具、灯臂、其 他产生的力向变 径处简化，得 到：F集中力2二3*S上节2+3*s灯具2+3*s灯臂2+3*s其他2 二M力偶矩2二 3*s 匕 2*h2*0.5+3*s

8、灯具2*h2+3*S灯臂2*h2+3*S其他灯杆下节本身受 到的风力影响：F下节2二3*S下节 772.2 N变径处的挠度：f变径处2二fF+fy+f下节2二F集中力2*h/3/(3EI窄 1)+M力偶矩2*h2/(2EI窄 1)+F下节2*(hi*0.J变径处的挠角：0 2=0 F+0 M+o 下节2二F集中力2*h】，2/(2EI1)+M力偶矩2*hl/(EI窄 1)+F 卜节2*(hl*0.5)灯杆上节受到的 风力影响：F上节2二 3*S上节 2316.6 N灯杆上节的挠 度：f 上节2二3*s上节狄（0.5*h2）3/（3EI窄2）+3*（s灯具2+S灯臂2+S其他2）*h2“3/（3

9、EI窄据高耸结构设计规范，在风载荷作用卜灯杆任意一点的水平位移不得大于该点离地富 处取1/70）o得出灯杆顶端挠度允许值为：f二（hl+h2）/70二 0.142857143 m得出f顶端24f在12级风力作用卜，灯杆顶部的线位移约为11.193厘米，小于理论允许数值，加之幻 筋作用，实际灯杆挠度比计算出来的还要小，因此灯杆设计是安全的。1 1该计算书的已知条件、计算公式等数据根据高耸结构设计规范、建筑结构载宿 册确定。该计算书的计算数值是基于三大假设（连续性假设、均匀性假设、各向同性假设）邯N/m22001505、灯杆顶端的线位移：2、变径处截面的惯性矩I 窄 2=a2*b2*3/12-(a

10、2-2*t2)*(b2-3、风压对灯杆卜节挠5、灯杆顶端的线位移:f顶端2二f变径处2+2*h2+f上廿2 二 0.1119295573取风力作用在灯杆窄而时，灯杆顶部线位移为最终最大挠度。i载作用其受力形式类似m3n?m3n?0.005930.005618m0.008810.008393m亍度的1/75（单管悬臂结构可适当放宽，此j规范.材料力学、机械设计手前提之下确定的。f2max 二（3*S 灯鸭f3max 二（3*S 灯以f lmax 二（3*S 其他25019.3M 匕节=3*S 1：节2*h2/29266.4M灯臂=3*S灯臂2止2 =4633.2M灯具二3*S灯具2*h2 =36

11、44.8M其他二3*S其他2讣12 =0.017544.489.698.9104.6126.13.36569E-05 m41.6245E-05 m43552.1216061.76变径处抗弯截面系数：W 宽面 2 二 b2*3/(6 紐 2)-(b2-2*T2)*(a2-2*T2)3/(6*a2)=变径处抗弯截面系数：窄(Ifi2=a2*b2*3/(6*b2)-(a2-2*T2)*(b2-2*T2)“3/(6*b2)=在12级风力作用F，灯杆变径处危险截面应力小于Q235钢材的屈服应力，同时灯杆 1.86,由此得出灯杆的抗弯性良好，是安全的。f变径处l=fF+fM+f下节 1 二F集中力i*hf

12、 3/(3EI宽 1)+M力偶矩l*h2/(2EI宽 1)+F下节 1*hi*O.E0 1=()F+()M+0 下节 1 二F集中力l*hi2/(2EI宽 1)+M力偶矩i*hl/(EI宽 1)+F下节 1*(hl*O 5)+3*(s灯具 1+S灯皆 1+S其他i)*h2,3/(3EI宽2.39293E-05 m41.04374E-05 m43351.34817544.384厚度Ti：4.00厚度T2：4.00于一端固定的悬臂梁M力偶矩2二 3*s 匕 2*h2*0.5+3*s灯具2*h2+3*S灯臂2*h2+3*S其他f变径处2二fF+fy+f下节2二F集中力2*h/3/(3EI窄 1)+M力偶矩2*h2/(2EI窄 1)+F下节2*(hi*0.J0 2=0 F+0 M+o 下节2二F集中力2*h】，2/(2EI1)+M力偶矩2*hl/(EI窄 1)+F 卜节2*(hl*0.5)f 上节2二3*s上节狄（0.5*h2）3/（3EI窄2）+3*（s灯具2+S灯臂2+S其他2）*h2“3/（3EI窄该计算书的计算数值是基于三大假设（连续性假设、均匀性假设、各向同性假设）邯mm