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路灯基础及地脚螺栓设计

一、如何辨别一盏户外灯的好坏?
一般有如下几种方式:
1. 首先检查其外观:对于户外灯具,外表涂层的质量很重要。

如质量太差,几个月后,造型再美的外观灯具也会锈迹斑斑,老态龙钟;
2. 防水性:防水性能的好坏直接关系此灯的寿命;
3. 高质量的电器光源:如果一盏灯,其光源电器造成无灯光,
那些灯还有什么用;
4. 抗风强度:强风地区尤为重要。

二、路灯基础及地脚螺栓设计
本人作为道路照明设计战线上的一位新兵,以往在工程设计中主要进行照度、负荷、线路压降等方面的设计计算,有关路灯基础、地基及地脚螺栓的设计计算,只供鉴前人的经验或根据厂家提供的基础资料。

去年,在疏港路灯工程施工时,有关人员向我提出:1997年在工农路安装11m高圆锥杆双挑路带着这个疑问,我多次到图书馆、新华书店翻阅有关规范,借阅了建筑学方面的有关资料,对基础及地脚螺栓进行了设计、计算与验算。

一)、栓的设计计算:
1. 双挑路灯的数据:
灯杆高度 H1=10m ,灯杆选用 A3 钢板卷制焊接,梢经 D1-89m ,根径 D2=200mm ,灯臂迎风面积约为 1= ,灯具迎风面积 S2= ,灯具距地面H2=,地脚螺栓 nv=4。

2. 计算总弯矩:
根据《架空送电线路杆塔结构设计技术规定 SDGJ94-90》第条,风力 F 按下式计算:
F=KZ X KT X C X S X (V2/1600)(Kn)
式中,高度系数KZ取风压调整系数KT取,圆锥杆的体形系数C取,S是迎风面积(m2),当风速V=25(m/s)时,则风力F为:
F=
1)灯杆上均匀分布的风力F1:F1=(D1+D2)XH1/2=+X10/2=
2)灯臂上均匀分布的风力F2:F2==
3)灯具上受均匀分布的风力F3:F3==
4)在距地面H3=4m处,有2块S3=2m2的广告牌,其均匀分布的风力F4:F4===
则总风力F 总为:F 总=F1+F2+F3+F4=+++=
则每根螺栓承受的剪力NV=F 总÷4=÷4=
风力产生的杆根总弯距M 总为:则
M 总=F1XH1/2+F2XH1+F3XH2+F4XH3=+++=
3. 验算基础地脚螺栓:
在风载荷的作用下,通过法兰盘传递给地脚螺栓(共4根),
如右图所示,当风向为螺栓的对角线时,螺栓的拉力最大,其值为Nmax 为:
KN X X Y Y Y MeXY Y MeXY N 241.02312.0312.007.922222max max 2max max =+=++=∑=
灯杆安装时,都不控制地脚螺栓的预紧力,
安全系数应为Ka=2-3。

M22螺杆的螺距通常为2mm,
其最小直径d1=,
有效截面积S 为:
22130948352.194mm X Xd S =÷=÷=ππ
Q235的屈服极限是OS=235N/mm 2
,
许用剪力是125N/mm 2许用拉力[N]为: []max
295.2309
235N KN X K XS O N a S ====
许用剪力是125X309=38625N ≈38KN=NV
可见,用M22的地脚螺栓是安全的。

但它属于第二系列,宜优先选用第一系列产品,即用M24。

二)、基础验算:
杆高HO=10m,方形基础长和宽都是bo=,埋深h=,风力弯距因埋深H 与基础侧面宽度bo 之比为÷=3 灯杆的稳定靠基础周围的土压力来保持,所以按《送电线路基础设计技术规定(试行)SDGJ62-84》第4章验算基础倾覆稳定问题。

1、条,因h/bo=,查表,取,30o
=β得ko=,基础的计算宽度m X K X b b 68.035.15.0000===
2、按第条,查表,取索可土,其030=β,得土压系数m=48kN/m 3
3、5条,因67.65.1/10/0===h H η,得6.11=μ
4、按式,基础的极限力规Mj 为:
M M KN M KN X X m mbn Mj =⋅>⋅===1.95.96.115.168.0483
3总 即灯杆不会倾覆。

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