一般要求:
( 1)整基高桿燈地上部分的重心在風荷載作用時的位移 X GO 小于燈桿桿根處底板的半徑 R;
( 2)燈桿的整體斜率 tgα在 0. 0055~ 0. 007之間 ,即 0. 0055≤ tgα≤ 0. 007。燈盤的自重越大 , tgα的值越接近上限值;
( 3)各節燈桿鋼材的安全系數 β。原則上 ,最下面一節燈桿的安全系數 β 1 不小于 1. 64,且依次向上各節燈桿鋼材的安全系數值呈 β 4> β3> β2> β1 > 1. 64。
筆者從手頭掌握的有關高桿燈資料發現 ,國內有些高桿燈的設計似乎頗注重增大桿體的壁厚 ,卻忽視了 tgα的合理性。 而有的壁厚合理了 , tgα的值又偏小 ,表現為桿根外徑偏小。這些問題值得商榷 ,壁厚過大 ,桿體的自重增大 ,既不經濟 ,對基座的壓強也增大 ,高桿燈受風荷載作用時因桿體的擾度而帶來的附加彎矩也增大 ,勢必增大了基礎預埋螺栓的軸向拉力。對燈桿的制作、安裝、基礎的修建和安全使用都有諸多不利; tgα值偏小 ,桿根外徑必然小 ,對整基高桿燈的自重穩定程度 ,桿根截面的抵抗矩等一系列情況必然帶來影響 ,同時也可能隱伏著患害。
筆者設 計的30m高 桿燈 , 設計最大風速為33. 5m /s;基本風壓 ω 0 = 0. 7014kN /m2 ;燈盤自重 G 0≤ 750kg;燈盤的直徑 D≤ 3. 5m,三節燈桿的壁厚分別為 5、 6、 8mm。 tgα= 0. 0058,桿梢 350mm,桿體的鋼材選用 Q235A型 ② ,則各節燈桿桿根處的安全系數分別為 3. 21、 1. 94、 1. 68,實踐表明較理想。如果這臺高桿燈要求能經受的最大風速為 36m /s以上 ,燈盤的直徑、重量 ,燈桿的上、下端的外徑都不變的話 ,則三節燈桿的壁厚則需分別取 6、 8、 10mm,其桿根處鋼材的安全系數為 1. 64;而設計抗風速為 45m /s,燈盤的情況不變 ,高桿燈燈桿壁厚仍然取 6、 8、 10mm,鋼材的型號也依舊 ,要保證桿根處鋼材的安全系數大于1. 64,則要重新調整 tgα的值 ,并且增大桿根處的外徑。 由此可以看到 ,在不同地區、不同抗風速要求 ,即使同樣高度、同樣燈盤情況的高桿燈 ,其整體燈桿的斜率、各節燈桿的壁厚和燈桿上、下端處的外徑不一定相同。 在此 ,我們不妨核算一下有些高桿燈生產廠家提供的 30m 高桿燈 ,上桿梢直徑 350mm;下桿梢直徑 650mm;整桿斜率 tgθ= 0. 005;燈盤的重量 G直達 1 200kg以上;直徑 3. 5m。如果高桿燈燈盤的造型為滿足裝飾型需求做蘑菇形、牽?;ㄐ蔚脑?,那么對設計抗風速為 45m /s,桿體鋼材也僅是選用 Q235A型 ,是否欠佳 ,值得探討。
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