监控杆强度计算

已知条件：

1. 计算按大风速 V=28m/s（10 级台风风速为24.5~28.4 m/s ）。

2. 监控杆材料 Q235，许用应力 [ σ]=225000KN/㎡。实际强度要求大于理论强度不少于 3 倍。

3. 监控杆外形尺寸： 9m监控杆高度 H=9m，壁厚 δ6.0 ㎜；上口直径 D 上 =180㎜，下口直径 D 下 =310 ㎜；监控杆上部挑臂长度尺寸为左 L1=3.4m；右 L2=2.2m；灯底板法兰直径 500 ㎜×25㎜。

4. 基础尺寸：基础外形：高度 1.5m，埋深 2m地脚螺栓孔距：直径 420mm地脚螺栓直径： M30六根。

监控杆强度计算：

1. 标准风压计算

由风速 28m/s 知基本风压为 W 0 =0.622KN/㎡则标准风压 W= W 0 ·K t =0.8 ×1.1=0.68KN/ ㎡。（式中风压调整系数 Kt：取 1.1 ）

2. 监控杆灯头的风力计算

风荷载体行系数 μs：圆锥形杆体取 0.7，风压高速变化系数 μz：取 0.9，监控杆迎风面积： S 杆 =2.205 ㎡，灯头及灯箱迎风面积： S 灯 =8 ㎡，监控杆受风力 F杆=W· μs·μz· S 杆 =0.946KN，灯头受风力 F灯= W· μs·μz· S 灯 =3.420KN

3. 监控杆受的总弯矩计算

监控杆弯矩 M 杆 =F 杆 ·H/2=4.267KN·m

灯头对监控杆的弯矩： M 灯 =F 灯 ·H·0.75=23.09KN·m

总弯矩： ΣM=M 杆 + M 灯 =27.36 KN·m

4. 监控杆抗弯模量计算

Wz=π（D 下

4 —D 4 ）/32/ D

下 =3.14×(0.310

4 -0.298 4 )/32/0.31=0.0004271m 3

5. 监控杆弯曲应力计算

监控杆的弯曲应力 Σσ=ΣM/ W 0 =64075KN/㎡，Σσ<[σ]=225000KN/㎡ 满足 3 倍安全系数要求

从以上的计算中看出，监控杆的强度足够。地脚螺栓强度校核：风向为对角线时，地脚螺栓的拉力大

N=ΣM×Y/ΣY 2=27.36×0.4/0.4 2+2.2×0.1 2=60.14KN安全系数 K取 2.5地脚螺栓 M30有效截面积： S=350㎜2Q235钢的屈服极限： σs=235N/㎜2，许用拉力 N=σs×S/K=235×350/2.5=329KN>N=60.14KN，地脚螺栓采用 M24六根够多。

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