Таблица 4
Результаты механического расчета для разгруженного несущего троса
|
Температура |
Натяжение |
Стрелы провеса несущего троса при длинах пролетов |
||||
|
L = 70 м |
L = 60 м |
L = 50 м |
L = 40 м |
|||
|
t, оС |
T, Н |
F1, м |
F2, м |
F3, м |
F4, м |
|
|
-38 |
14247 |
0,362 |
0,266 |
0,185 |
0,118 |
|
|
-30 |
12746 |
0,404 |
0,297 |
0,206 |
0,132 |
|
|
-20 |
10938 |
0,471 |
0,346 |
0,240 |
0,154 |
|
|
-10 |
9248 |
0,557 |
0,409 |
0,284 |
0,182 |
|
|
0 |
7734 |
0,666 |
0,489 |
0,340 |
0,218 |
|
|
10 |
6456 |
0,798 |
0,586 |
0,407 |
0,261 |
|
|
20 |
5440 |
0,947 |
0,696 |
0,483 |
0,309 |
|
|
30 |
4667 |
1,104 |
0,811 |
0,563 |
0,360 |
|
|
35 |
4356 |
1,183 |
0,869 |
0,603 |
0,386 |
Натяжение нагруженного несущего троса при изменении температуры определяется по формуле
, (1.38)
где ВР - расчетный коэффициент расчетного режима, определяется по формуле (1.39).
. (1.39)
Величина qx представляет собой результирующую нагрузку на несущий трос, которая принимается равной: при расчете кривой Tх(tх) - g, при расчете точки гололеда - qгн, при расчете точки гололеда - qн.
Пусть натяжение нагруженного несущего троса равно . Проверим равенство формулы (1.38) температуре -38 оС (крайней точки интервала температур):
Равенство выполняется, значит и есть натяжение нагруженного несущего троса при температуре -38 оС. Таким образом подтверждается правильность выбора расчетного режима «минимальная температура». Уменьшая значения Т2КП, определяем заданные значения температур. Полученные значения Т2КП, по которым строится монтажная кривая, приведенная на рисунке 7.1, заносим в таблицу 5.
Расчеты натяжения несущего троса при режимах с дополнительными нагрузками производятся по формулам (1.38) и (1.39), где все величины с индексом x относятся к режимам: гололед с ветром и ветер максимальной интенсивности.
Определим точку ветра. Пусть натяжение нагруженного несущего троса для точки ветра равно . Проверим равенство формулы (1.38) температуре -5оС для этих режимов:
Равенство выполняется, значит - натяжение нагруженного несущего троса для режима «ветер максимальной интенсивности».
Определим точку гололеда. Пусть натяжение нагруженного несущего троса для точки гололеда равно. Проверим равенство формулы (1.38) температуре -5 оС для этих режимов:
Равенство выполняется, значит - натяжение нагруженного несущего троса для режима «гололед с ветром».
Эти натяжения наносятся на график Tх(tх) двумя точками - Tг и Tв.
Стрелы провеса несущего троса Fxi в пролете Li вычисляются по формулам
, (1.40)
где Wхi - приведенная нагрузка, Н/м, определяемая по формуле (1.41);
Zхi - приведенное натяжение, Н, определяемое по формуле (1.42).
; (1.41)
, (1.42)
где цхi - конструктивный коэффициент, определяется по формуле (1.43)
, (1.43)
где лi - относительное удлинение, м, определяется по формуле (1.44).
. (1.44)
Найдем стрелу провеса несущего троса для пролета длиной 70 м при натяжении троса по формулам (1.40) - (1.44)
Аналогично рассчитываются стрелы провеса для для пролетов 60, 50 и 40 м. При изменении значения Т2КП вычисления по формулам (1.40) - (1.44) повторяются.
Стрелы провеса контактного провода для реальных пролетов определяются по формулам:
; (1.45)
. (1.46)
Найдем стрелу провеса контактного провода для пролета длиной 70 м при натяжении троса :
Аналогично рассчитываются стрелы провеса для пролетов 60, 50 и 40 м. При изменении значения Т2КП вычисления по формулам (1.45) и (1.46) повторяются. Полученные значения и , по которым строятся монтажные кривые, приведенные на рисунке 7.2, заносим в таблицу 5.
Таблица 5
Результаты механического расчета для нагруженного несущего троса при двойном контактном проводе
|
Температура |
Натяжение |
Стрелы провеса несущего троса F и контактного провода f при заданных длинах пролетов |
||||||||
|
L = 70 м |
L = 60 м |
L = 50 м |
L = 40 м |
|||||||
|
t, оС |
T, Н |
F1, м |
f1, м |
F2, м |
f2, м |
F3, м |
f3, м |
F4, м |
f4, м |
|
|
-38 |
15700 |
0,728 |
-0,033 |
0,533 |
-0,021 |
0,368 |
-0,012 |
0,234 |
-0,005 |
|
|
-30 |
14432 |
0,779 |
-0,013 |
0,571 |
-0,008 |
0,396 |
-0,005 |
0,253 |
-0,002 |
|
|
-20 |
12956 |
0,848 |
0,013 |
0,624 |
0,008 |
0,434 |
0,005 |
0,278 |
0,002 |
|
|
-10 |
11620 |
0,923 |
0,040 |
0,681 |
0,026 |
0,476 |
0,014 |
0,307 |
0,006 |
|
|
0 |
10441 |
1,002 |
0,067 |
0,742 |
0,043 |
0,521 |
0,024 |
0,338 |
0,011 |
|
|
10 |
9420 |
1,085 |
0,092 |
0,806 |
0,059 |
0,568 |
0,033 |
0,370 |
0,015 |
|
|
20 |
8550 |
1,168 |
0,116 |
0,870 |
0,075 |
0,616 |
0,042 |
0,403 |
0,019 |
|
|
30 |
7817 |
1,250 |
0,139 |
0,934 |
0,089 |
0,663 |
0,050 |
0,437 |
0,022 |
|
|
35 |
7495 |
1,290 |
0,149 |
0,966 |
0,095 |
0,687 |
0,054 |
0,453 |
0,024 |
Рисунок 7.1 - Кривые натяжения несущего троса
Тг - натяжение в режиме "гололед с ветром"; Тв - натяжение в режиме "максимальный ветер"; Т(t) - натяжение нагруженного несущего троса; Тр(t) - натяжение разгруженного несущего троса
Рисунок 7.2 - Стрелы провеса нагруженного несущего троса и контактных проводов
F1(t) - F3(t) - стрелы провеса несущего троса при длине пролета соответственно 70, 60, 50 и 40 м;
f1(t) - f3(t) - стрелы провеса контактного провода при длине пролета соответственно 0, 60, 50 и 40 м
Рисунок 7.3 - Стрелы провеса разгруженного несущего троса
F1(t) - F3(t) - стрелы провеса несущего троса при длине пролета соответственно 0, 60, 50 и 40 м
8. Выбор способа прохода подвески в искусственном сооружении
Проход контактной подвески под искусственными сооружениями, ширина которых не более межструнового расстояния (2-12 м), в том числе под пешеходными мостами, может быть осуществлен по одному из трех способов:
использование искусственного сооружения в качестве опоры;
пропуск подвески без крепления к искусственному сооружению;
анкеровка несущего троса на искусственное сооружение.
Для выбора одного из этих способов необходимо выполнение соответствующего условия:
для первого случая
, (1.50)
для второго случая при наличии отбойников
, (1.51)
для третьего случая
, (1.52)
где h - расстояние от уровня головок рельсов до края искусственного сооружения, принимаем равным 8,2 м;
hкmin - минимальная допустимая высота контактных проводов над уровнем головок рельсов, равна 5,75 м;
fmax - наибольшая стрела провеса контактных проводов при Fmax, наблюдается при температуре 35оС для пролета длиной 70 м (таблица 1.5), равна 0,149 м;
emin - минимальное расстояние между несущим тросом и контактным проводам в середине пролета;
Fmax - максимальная стрела провеса несущего троса по таблице 1.5, равна 1,290 м;
Fmin - минимальная стрела провеса несущего троса по таблице 1.5, равна 0,728 м;
hи - длина изоляторного звена или гирлянды, составляет 0,730 м;
ytmin - часть Fmin на расстоянии от наибольшего приближения к искусственному сооружению до середины пролета;
hот - расстояние от края отбойника до края искусственного сооружения;
u - допустимое расстояние от провода до отбойника.
Значение emin определим по формуле
, (1.53)
где h0 - конструктивная высота подвески, ho = 1,8 м;
F070 - стрела провеса несущего троса для пролета длиной 70 м при беспровесном положении контактного провода, значение формулы (1.38).
По формуле (1.51) проверим выполнение условия использования искусственного сооружения в качестве опоры
Поскольку данное неравенство не выполняется, использование моста в качестве опоры невозможно.
Значение ytmin определим по формуле:
, (1.54)
где X - половина ширины моста, принимаем Х = 2.
Величины и при температуре -38 оС для пролета длиной 70 м были определены по формулам (1.41) и (1.42).
По формуле (1.52) проверим выполнение условия пропуска подвески без крепления к искусственному сооружению при наличии отбойников с учетом, что мост расположен в середине пролета
Таким образом, неравенство выполняется, следовательно, данный способ применим для прохода подвески под искусственным сооружением. Очевидно, что третий способ прохода подвески тоже допустим. На станции, для прохода контактной подвески под пешеходным мостом будем применять способ, при котором подвеска пропускается без крепления к искусственному сооружению при наличии отбойников (рисунок 8.1).
Рисунок 8.1 - Схема прохода контактной подвески под искусственным сооружением
9. Расчет и выбор опор контактной сети
Для расчета и выбора опор составляется схема загружения опоры, на которой указываются все нагрузки: вертикальные и горизонтальные. Также на схеме указываются суммарные изгибающие моменты от внешних сил относительно условного обреза фундамента и пяты консоли опоры, плечи для определения изгибающих моментов от действия нагрузок.
Расчетная схема для подбора опор приведена на рисунке 9.1.
Для расчета выбираем промежуточную опору, находящуюся на прямом участке перегона (опора 2). При компенсированной подвеске режим минимальной температуры не является расчетным. Определим некоторые нагрузки и величины внешних сил.
Нагрузки от веса провод линии ДПР в режимах максимального ветра и гололеда с ветром определяются с помощью формул (1.2) и (1.3), где для провода АС - 50/8 в соответствии с [2] площадь поперечного сечения, плотность материала конструктивный коэффициент для многопроволочного провода
Ветровые нагрузки на провода ДПР в расчетных режимах определяются по формулам (1.7) и (1.8):
Рисунок 9.1 - Расчетная схема для подбора опор
Вертикальная нагрузка от веса контактной подвески для расчетного режима определяется по формуле
, (1.55)
где gj - линейная нагрузка от веса подвески в i - ом режиме, ;
L - расчетная длина пролета, равная полусумме длин пролетов смежных с расчетной опорой, в нашем случае для рассматриваемой опоры L = (70+70) = 70 м;