QB∕T 5093.1-2017 灯杆 第1部分：一般要求

ICS29.140.40 —灯杆第2部分：钢质灯杆。本部分由全国照明电器标准化技术委员会灯具分技术委员会(SAC/TC224/SC2)归口。电器协会、国家灯具质量监督检验中心、国家电光源质量监督检验中心(上海)。1QB/T5093.1-2017灯杆第1部分：一般要求本部分规定了灯杆的技术要求和试验方法的要求。本部分适用于高度不超过20m,垂直于安装面安装的顶式安装灯杆和悬臂安装灯杆。本部分不限制灯杆或悬臂的材料和实际外观或形状。本部分仅涉及道路照明用单柱灯杆，多柱灯杆不包括在内。本部分不涉及车辆冲击下的被动安全性，相关要求可见EN12767。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文GB4208外壳防护等级(IP代码)GB/T20138电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)DL/T5130-2001架空送电线路钢管杆设计技术规定EN40-4灯杆-第4部分：钢筋混凝土和预应力混凝土灯杆的要求(LigRequirementsforreinforcedandprestressedconcretelightingcolumns)EN40-7:2002灯杆-第7部分：纤维增强复合材料灯杆的要求(Lightingcolumns-Part7:Requirementsforfibrereinforcedpolymercompositelightingcolumns)EN12767公路设备支承结构的被动安全性——要求、分类和试验方法(Passivesafetyofsupportstructuresforroadequipment-Requriementsandtestmethods)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。用于固定灯具的支撑物，一般由一个或多个部件组成：灯柱、悬臂、检修门、法兰板和其他附属装置。悬垂照明的灯杆不包括在内。h中心线与灯具装入的交点到预期安装地平面之间的距离。顶式安装灯杆posttopcolumn不带有悬臂，直接支撑灯具的直灯杆悬臂安装灯杆columnwithbracket带一个或多个一体的或可拆卸的悬臂，用于支撑1个或多个灯具。2QB/T5093.1-20173.6W灯具装入点与灯杆竖直部分轴线之间的水平距离。悬臂连接件bracketfixing灯杆上的连接部件，用于固定独立悬臂。它的横截面可以与灯杆相同或不同。3.8灯具连接件lanternfixing3.9灯具安装角lanternfixinganglea3.10检修门dooropening3.11灯杆在地面下的开口，用于电缆的进入。3.12e3.13底板baseplate地平面以下的板，固定在直埋式灯杆上，用于防止灯杆的下沉和倾覆。3.14法兰板flangeplate附在法兰安装灯杆上、带有电缆进入开口的板，使灯杆可以固定到混凝土基础或其他结构上。3.15灯具装入点的垂直位移。3.16单柱灯杆singlepolelightingcolumn任一高度(不包括悬臂和检修门部分)的横截面为单一封闭截面的灯杆。3QB/T5093.1-2017标称高度h/m整体长度的尺寸公差顶式安装灯杆悬臂安装灯杆顶式安装灯杆悬臂安装灯杆3455667788994QB/T5093.1-2017表1(续)标称高度h/m整体长度的尺寸公差顶式安装灯杆悬臂安装灯杆顶式安装灯杆悬臂安装灯杆整体长度是指：1)带法兰板的灯杆的整体长度为h:2)直埋式灯杆的整体长度为h+e。悬臂安装灯杆的整体长度的尺寸公差应满足表1的要求。注：独立悬臂可通过悬臂连接件固定到灯杆上。a)悬臂悬伸长度由具体道路情况而定，但w值不宜大于h/4;c)悬臂悬伸长度的公差应为±2%。4.1.3灯具安装角a)灯具连接件的直径d₁应符合表2的要求，一体成形锥形杆的灯具连接件尺寸见图2,其直径5图2锥形杆灯具连接件尺寸图b)长度l₁由具体灯具和灯杆的材质情况而定，推荐的尺寸规格见表2。表2灯具连接件的尺寸单位为毫米顶式安装灯杆悬臂安装灯杆c)灯具连接件的直径d₁的公差为(0,-0.03d₁)mm,长度l₁的公差为±2mm。4.1.5检修门a)检修门的尺寸图见图3。离地高度c应符合表3的要求，圆角半径N不应小于15mm;b)推荐的开口长a和宽b见表3。图3检修门尺寸图6表3门开口尺寸单位为毫米长a宽b圆角N离地高度c直埋式灯杆的埋地深度e应考虑安装的土壤和基础条件，通过设计计算或试验来确定，推荐的最小值见表4。直埋式灯杆宜带有进线槽，便于电缆的进入。表4埋地深度单位为米标称高度h最小埋地深度e6底校图4带底板的直埋式灯杆4.1.8法兰板a)法兰板厚度、螺钉槽孔直径dm和固定螺钉的设计应通过计算或试验来确定；7QB/T5093.1-2017b)法兰中间走线孔的直径dn不应小于75mm;c)如有直槽孔，最大允许的转动应为±d)法兰板的主要尺寸见图5,推荐的尺寸规格见表5。Cd图5法兰板的主要尺寸表5法兰板尺寸标称高度h/m方形法兰板圆形法兰板边长S/mm分度圆直径外径分度圆直径684.1.9金属灯杆横截面尺寸公差a)圆形横截面直径的尺寸公差应为标称值的±3%;b)多边形横截面两平面间距的尺寸公差应为标称值的±4%。合格性通过量具测量，分别取顶端和底端的两个截面，每个截面上至少选择不同的3个位置进行测量，测量点应避开焊缝处，测量值均应满足要求。若有疑问，可增加测量截面。8QB/T5093.1-20174.1.10.1直埋式灯杆的直线度公差应在无负载状态下(如图6所示，灯杆水平放置)测量，并满足以a)整长的直线度公差△x≤0.0031。直埋式灯杆的整体长度1为h+e;b)每个测量段的直线度公差△x≤0.003△l。△l为测量段的长度，△l不应小于1m。图6直线度公差(单位：m)4.1.10.3对于测量段的直线度，将直线度量规(见图7)置于灯杆表面，以不超过1m的间隔沿灯杆母线移动量规，如整个过程中量规两端始终不同时接触灯杆表面，则为合格。注：图中3mm的公差为(+0.01,+0.05)mm。图7直线度量规4.1.11垂直度公差在水平面上使用垫高等方式调整灯杆至轴线水平，即h₁与h₂相等，如图8所示，将标准直角尺放在则夹角θ=arctan(δ/ɛ)。9QB/T5093.1-2017图8垂直度测量示意图4.2结构要求灯杆的结构应符合以下要求：a)灯杆的可触及表面应光滑和流畅，无易造成伤害的锐边、毛刺；b)灯杆检修门应具有防撬卸功能，维护和操作时应使用专用工具：c)为安装和维修安全，检修门所在的位置应便于施工人员正面观察来车情况；图9检修门位置示意图d)如需安装防雷装置，灯杆应提供防雷装置的安装接口。合格性通过操作和目视检验。4.3接地端子灯杆的接地端子应符合以下要求：a)灯杆的接地应通过灯杆或底板上的接地端子，应满足以下要求：1)接地端子不应腐蚀；2)应有足够的接触表面用于接地导体的附着：3)应便于发现和触及。b)除门外，灯杆和固定的悬臂的所有裸露金属部件与接地端子之间应具有可靠的电气连接；c)电气连接的要求不适用于混凝土灯杆中的金属加固件；d)端子固定部件的设计应防止夹紧部件移动带来的转动；e)如端子固定部件带有螺钉，其尺寸不应小于M8;QB/T5093.1-20174.4检修门耐冲击性能a)曲面门b)平面门c)三边门d)两边门c)离地高于2.5m的部分应满足IP2X。4.6.1灯杆的强度设计应能支持附录A中规定的恒载和风载。a)杆的安装点(通常在地面上);QB/T5093.1-2017QB/T5093.1-2017本附录规定了灯杆的设计荷载，包括由风引起的水平荷载的性能要求。本附录适用于标称高度(包括任何悬臂)不超过20m的照明灯杆，不适用于设计为标记牌附件、架空电线等的特殊结构。本附录不包含由非混凝土、钢、铝或纤维增强聚合物材料等材料(如：木材、塑料、铸铁)制成的灯杆的要求。纤维增强聚合物灯杆包含在此附录中，与EN40-7:2002的附录B一起使用。本附录不包括车辆冲击下灯杆的被动安全和表现，相关要求见EN12767。A.2符号本附录使用以下符号。各符号的含义在文字部分给出。Ab悬臂部分的投影面积；Ac灯杆轴的投影面积；Ai灯具的投影面积；cr(z)粗糙度因子；D直径或两个平面间的距离；Fb作用在考虑的悬臂部分上的水平分力；Fc作用在考虑的灯杆轴部分上的水平分力；F₁作用在灯具上的水平或垂直风力；k由粗糙度长度决定的地形因子；P设计年度超出概率；N空气的运动黏度；Vref.0水平面以上10m高度参考风速的基本值；Z离地高度；QB/T5093.1-2017A.3荷载基础A.3.1静荷载A.3.2风压A.3.2.1概述q(z)=δ×β×f×C。(z)×q(10)………………(A.1)g(10)参考风压，见A.3.2.2;A.3.2.2参考风压过公式(A.2)求得：Vref——地形类别IⅡ(见表A.1)的离地10m高度处10min的平均风速，年度超出概率0.02(通常指具有50年平均重现期);Vref,0—高于海平面10m处的参考风速的基本值；CALT—海拔因子，一般取值1.0,除非有其他推荐值；A.3.2.3灯杆尺寸因子m),因此灯杆尺寸因子δ=1—0.01h。A.3.2.4灯杆的动态行为因子β由图A.1决定，振动T的周期(单位：s)应通过计算或试验获得。QB/T5093.1-2017…………(A.3)地形类别I海边。至少5km迎风的湖岸。无障碍物的平坦乡村Ⅱ带有树篱边界、偶尔有小的农场建筑、房屋或树的农田Ⅲ郊区或工业区和永久性森林至少15%的表面覆盖建筑物，平均高度超过15m的城区QB/T5093.1-2017离地高度地形类别IⅡⅢ987654321地形类别kIⅡⅢ图A.2暴露系数C(z)A.3.3形状系数A.3.3.1圆截面悬臂和灯杆的形状系数对于圆截面，形状系数c应从图A.3中的曲线3中选取。图A.3圆形和八边形截面的形状系数QB/T5093.1-2017A.3.3.4灯具的形状系数A.4力和力矩A.4.1风压和静载产生的力A.4.1.1灯杆轴任一部分上的水平力垂直灯杆轴任一部分的水平力(单位：N)应使用公式(A.6)计算得出：c灯杆轴部分的形状系数；__灯杆悬臂任一部分的水平力(单位：N)应使用公式(A.7)计算得出：g(z)离地高度z(单位：m)处的设计风压(单位：N/m²)。z值取悬臂部分中心区域的高度A.4.1.3灯具上的力灯具上的力(单位：N)应使用公式(A.8)计算得出：F=A·c·q(z)…………(A.8)QB/T5093.1-2017A.4.1.4静荷载引起的力A.5风和气象信息……………(A.9)p——设计年度超出概率。p=1/设计寿命要求(单位：年)。QB/T5093.1-2017(规范性附录)计算校核本附录规定了通过计算验证灯杆设计的要求，包括由风引起的水平荷载的性能要求。本附录适用于标称高度(包括任何悬臂)不超过20m的照明灯杆，不适用于设计为标记牌附件、架本附录不包含由非混凝土、钢、铝或纤维增强聚合物材料等材料(如：木材、塑料、铸铁)制成的灯杆的要求。纤维增强聚合物灯杆包含在此附录中，与EN40-7:2002一起使用。本附录不包括车辆冲击下灯杆的被动安全和表现，相关要求见EN12767。本附录中使用的计算是基于极限状态原则，即设计极限荷载的影响与相应的结构强度做对比。注：本方法中灯杆采用了适当简化，这些包括：a)计算法适用于圆形和规则多边形截面；b)彼此独立的安全系数的个数已减到最少；c)使用性的部分安全系数与部件整体具有相同的值。各符号的含义在文字部分给出。aAe开门孔加强筋有效横截面面积；AsbbBxByC开门孔高度直线段的一半长；eEfyFgGhL门补强条质心到x-x轴的距离；Moy门补强条质心到y-y轴的距离；Mx开门处杆壁厚中心到x-x轴的距离；QB/T5093.1-2017MyMpMupMuxMuyMxMyNRwSttoVWZpZpy7pnrZpyrYf0θπ开门圆心角的一半；B.3.1计算应用a)杆的安装点(通常在地面上);b)开门孔底边。如果开门孔和悬臂的位置可相对转换并且未指定具体位置，则需要计算最薄弱轴线方向的开门孔底边，如果提供两个或两个以上的门洞，每个门洞的强度都应当被验证(见图B.1);c)锥形杆除b)的计算要求外还需计算开门孔的顶部。如果提供两个或两个以上的门洞，每个门d)如果在悬臂起始点悬臂和灯杆是连成一体的或悬臂可拆卸的，并需要校核悬臂与灯杆的连接；e)当杆从一个直径到另一直径的过渡或材料厚度发生改变；f)在灯杆与悬臂之间设有防旋转装置，并且此装置是用来传递灯杆与悬臂之间的扭力的；QB/T5093.1-2017图B.1开门B.3.2特性荷载B.3.3材料特性强度B.3.3.1金属材质灯杆热处理或焊接)引起的软化。B.3.4设计荷载QB/T5093.1-2017表B.1部分荷载因子Yf部分荷载因子ye等级B使用极限状态B.3.5力矩计算B.3.5.1弯矩B.3.5.2扭转B.3.6截面强度B.3.6.1一般材质B.3.6.2金属杆B.3.6.2.1闭合规则截面b)扭转强度材料因子ym钢延伸率e>15%5%≤延伸率e≤15%铝延伸率e≥5%延伸率e<5%焊接接头连接接头QB/T5093.1-2017注3:对于正八边形横截面，使用曲线1、2和3。图B.2系数Φ1的值………….(B.3)b)扭转强度系数，L_t——Zm—图B.4系数Φ₅的值a)正视图b)横截面图注1:1一正八边形；2一圆形。注4:a为开门高度(单位：mm)。图B.5金属灯杆的未补强开门B.3.6.2.3规则截面的开门加强B.3.6.2.3.1一般补强条应固定开门处的杆壁上，紧固件或断续角焊缝之间的净距不应大于12t₀。B.3.6.2.3.21、2、3和4类补强的计算a)弯曲强度b)扭转强度(N·m)b)So;Z=FR²t(1+cosθ+B,sinθ)QB/T5093.1-2017QB/T5093.1-201711QB/T5093.1-2017注1:1一正八边形；2一圆形。QB/T5093.1-2017注1:1一正八边形；2一圆形。图B.8系数Φ₇的值QB/T5093.1-2017B.3.6.2.3.35类补强的计算(有内衬管)内衬管的长度1(见图B.6e))不应小于(a+200)mm,以保证内衬管参与抵抗弯曲变形。B.3.7强度校核…B.4挠度要求(B.9)B.5疲劳强度要求(规范性附录)C.4.1一般要求最大水平偏移量10.04(h+w)20.06(h+w)30.10(h+w)注：h为灯杆标称高度(单位：m);w为灯杆悬伸量(单位：m)。量的5%。a)灯杆的固定点(通常在地面上);QB/T5093.1-2017C.4.6故障试验(可选)C.6.2使用性能要求C.6.3结构要求C.6.5故障试验(可选)灯杆类型生产编号生产日期标称高度h(m)悬臂悬伸长度w(m)灯具：质量(kg)迎风面积(m²)长度(m)门孔：长度a(mm)门孔宽度b(mm)门孔底部到地平面的尺被测灯杆门开口和悬臂的位置关系：40QB/T5093.1-2017力的作用点方向力试验负载(N)最低极限负荷(N)灯具连接点垂直灯具连接点水平垂直到灯杆轴纵轴的距离水平悬臂连接点水平水平水平水平注：图纸给出被测灯杆的尺寸，并附在试验报告中。a)垂直力垂直力引起的灯具连接点的垂直偏移量为mb)水平力123456789试验类型力矩类型悬臂连接点的力矩地平面上地平面上门下缘的力矩门上缘的力矩地平面上的力矩负载下的偏移量卸载后的残余偏移量试验荷载要求的弯矩要求的扭矩实际弯矩实际扭矩最低极限荷载实际弯矩实际扭矩注：列4和5适用于有大变动的点。41灯杆类型生产编号生产日期标称高度h(m)悬臂悬伸长度w(m)灯具：质量(kg)迎风面积(m²)长度(m)门孔：门孔宽度b(mm)门孔底部到地平面的尺寸根据C.4.4中公式：悬臂的类型：1个、2个或多个悬臂被测灯杆门开口和悬臂的位置关系：图纸给出被测灯杆的尺寸，并附在试验报告中。型式试验结果：试验负载下灯具连接点的垂直偏移量：m卸载后灯具连接点在残余水平偏移量：m残余偏移量与试验负载下偏移量的比率：%最小极限负载下的水平偏移量：m结论：经过认证，以上指定的灯杆通过了附录C规定的试验，且试验结果在C.4规定的限值内。该类型灯杆的结构设计通过验证。发布代表：签名：日期：42QB/T5093.1-2017(资料性附录)D.1风压最大风速/(m/s)最大参考风压q(10)/(N/m²)八级大风九级烈风十级狂风十一级暴风十二级飓风十三级十四级D.1.2特征风压q(z)=δ×β×f×C.(z)×q(10)………………(D.1)fC.(z)离地高度z/m耐受风级对应的特征风压g(z)/(N/m²)八级九级十级十一级十二级十三级十四级2266