沿海城市的旗杆每年都要经历几次台风。旗杆能不能扛住台风不倒?在设计上可以做到。
一、旗杆抗风的设计标准
旗杆的抗风设计主要考虑两个方面:风载荷和旗杆结构的抗弯强度。
风载荷计算:风对旗杆的作用力 = 风压 × 迎风面积。风压跟风速有关:12级台风风速约32.7米/秒,风压约0.67千牛/平方米。一面2平方米的旗帜在12级风下受到的水平力大约是1.3千牛(约130公斤力)。
这个力加到旗杆顶部(杠杆效应),对旗杆底部的弯矩很大。一根12米高的旗杆,底部弯矩 = 1.3千牛 × 12米 = 15.6千牛·米。这要求旗杆底部有足够的截面来抵抗这个弯矩。
二、不同风级的对应标准
常规旗杆(304不锈钢,锥形):底部直径100毫米以下的一般设计抗风等级在10-11级。底部直径120毫米以上的抗风12级。底部直径150毫米以上的抗风14级以上。
等径旗杆(全程同一直径)的抗风能力比锥形旗杆弱,因为锥形旗杆底部粗、上部细,截面刚好匹配弯矩分布。等径旗杆底部和顶部一样粗,底部截面对应更高弯矩偏弱。
三、台风前预防措施
台风来之前最有效的一步:把旗帜降下来。旗帜本身是非常大的风阻来源,一面3平方米的旗帜在12级台风下对旗杆顶部的拉扯力远超旗杆设计载荷。旗帜降掉,旗杆的抗风能力提升好几倍。
检查旗杆底座的地脚螺栓紧固情况。紧固一遍所有的地脚螺栓,用扭力扳手拧到设计扭力(M20螺栓一般100牛·米左右)。
检查钢丝绳有没有松脱的迹象。如果钢丝绳已经很松了,台风天钢丝绳在风里大幅摆动,可能会疲劳断裂。
四、台风后检查
台风过后检查旗杆:有没有倾斜(用水平仪量一下垂直度)、底座混凝土有没有裂缝、地脚螺栓有没有松动、钢丝绳有没有断丝。发现问题及时修复。
五、如果买旗杆之前考虑抗台风
买旗杆的时候直接跟厂家说要抗几级台风,让厂家出设计验算数据。看旗杆底部的壁厚和直径——壁厚越大、底部直径越大、抗风能力越强。
德恩科在河南,也有过沿海城市的旗杆交付经验,0371-65552111咨询。