ВСН 141-90. СН 141-90. Нормы проектирования контактной сети (41661)

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

НОРМЫПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ВСН 141-90

Минтрансстрой

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

МОСКВА 1992

Разработаны Всесоюзным ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) МИНТРАНССТРОЯ СССР (доктор техн. наук В. П. Шурыгин, кандидаты техн. наук Л. П. Чучев, Л. Ф. Белов, А. А. Орел, В. Я. Кулага, Ф. Б. Глазман, Ю. С. Рягузов, А. И. Шелест; инженеры В. А. Балаш, В. В.-Стыцюк), Трансэлектропроектом (инженеры В. Я. Новогрудский и Г. Н. Брод), ЛИИЖТом (кандидат техн. наук Л. Л. Кудрявцев, инж. Л. В. Котомкчи), ВНИИЖТом (кандидат техн. наук. В. И. Подольский).

Внесены Всесоюзным ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства.

Подготовлены к утверждению Главным научно-техническим управлением Минтрансстроя СССР.

С введением в действие «Норм проектирования контактной сети» ВСН 141-90 утрачивают силу «Нормы проектирования конструкций контактной сети» ВСН 141-84.

Согласованы Главным управлением электрификации и электроснабжения МПС, Главным управлением проектирования и капитального строительства Минтрансстроя СССР.

Настоящие Нормы разработаны в развитие соответствующих глав II ч. СНиП с учетом переработки «Норм проектирования конструкции контактной сети» ВСН 141-84 и научных исследований, выполненных в ЦНИИСе, ЛИИЖТе, МИИТе, ВНИИЖТе в 1985-1989 гг.

Нормы содержат основные положения расчета конструкций контактной сети, включая правила проектирования стальных и железобетонных опор, поддерживающих и фиксирующих устройств, фундаментов для опор, определения нагрузок, расчета длин пролетов, расчета контактных подвесок с дополнительной проверкой надежности, а также правила привязки типовых конструкций.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Данные нормы распространяются на проектирование и расчет типовых и индивидуальных конструкций контактной сети электрифицируемых железных дорог и ВЛ, подвешиваемых на опорах контактной сети, на расчеты длин пролетов и привязку типовых конструкций в конкретных проектах электрифицируемых участков железных дорог.

1.2. Проектирование строительных конструкций контактной сети следует осуществлять с выполнением требований глав II ч. СНиП, а также стандартов СЭВ-СТСЭВ 384-78 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету», СТ СЭВ 3972-83 «Надежность строительных конструкций и оснований. Конструкции стальные. Основные положения и расчеты» и СТ СЭВ 1407-78 «Надежность строительных конструкций и оснований. Нагрузки и воздействия. Основные положения».

Кроме этого, необходимо руководствоваться требованиями данных «Норм проектирования», учитывающих специфические особенности работы контактной сети.

1.3. При проектировании конструкций контактной сети следует:

выполнять требования «Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов ТП-101-81*, М., 1985 г.;

применять экономичные профили проката и эффективные марки сталей (в т. ч. коррозионностойкие и высокопрочные);

применять прогрессивные конструкции (комбинированные из двух марок стали, предварительно напряженные, из высокопрочных пластмасс);

предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций, а также их ремонтопригодность в эксплуатации;

обеспечивать заданный срок работы конструкций в эксплуатации;

выполнять требования государственных стандартов;

обеспечивать наименьшие приведенные затраты на строительство и эксплуатацию.

1.4. При проектировании контактной сети следует применять унифицированные значения ее параметров (габарита опор, длины пролета, длины анкерных участков, длины струн).

Для массовых конструкций фундаментов, опор, поддерживающих, фиксирующих и анкеровочных устройств контактной сети следует разрабатывать типовые проекты и до массового применения в конкретных проектах проверять конструкции испытанием опытных образцов. В проекте должны быть схемы испытаний и значения контрольных нагрузок для них.

1.5. Расчет конструкций контактной сети следует производить по методу предельных состояний.

Повторяемость климатических нагрузок при расчете контактной сети следует принимать один раз в 10 лет.

1.6. Механический расчет проводов выполняется методами статического расчета согласно указаниям главы 3 данных норм. Длина пролета между опорами определяется методом динамического расчета в соответствии с методикой, изложенной в обязательном приложении 1.

1.7. Расчет опорных, поддерживающих и фиксирующих устройств контактной сети следует выполнять с учетом коэффициента надежности по назначению ??п = 0,95. На коэффициент ??п следует делить: предельные значения несущей способности, расчетные значения сопротивлений, предельные значения деформаций, раскрытия трещин или умножать: расчетные значения нагрузок, усилий или воздействий.

1.8. При расчете опор контактной сети по деформациям (предельному состоянию второй группы) следует определить изменение прогиба опоры от воздействия временных нормативных нагрузок, добавляя к ним нагрузки от изменения натяжения проводов. Изменение упругого прогиба консольных опор на уровне контактного провода (без учета поворота фундамента) не должно превышать ± 65 мм, а упругого прогиба вершины опор гибких поперечин должно быть не более 1/150 их высоты.

1.9. Расчет железобетонных опор по образованию или раскрытию трещин (вторая группа предельных состояний) следует осуществлять на сочетание постоянных нормативных нагрузок и временных климатических нагрузок годичной повторяемости: при этих нагрузках поперечные трещины в предварительно напряженных опорах с проволочной арматурой не допускаются.

1.10. Привязку типовых конструкций контактной сети в проектах электрифицируемых участков необходимо выполнять по расчетным нагрузкам; значения допустимых расчетных нагрузок должны быть приведены в типовых проектах конструкций контактной сети. Железобетонные опоры при привязке, кроме того, следует проверять по нагрузкам, допустимым по образованию или раскрытию трещин, определяемым согласно указаниям п. 1.9 данных Норм.

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1. Нагрузки, действующие на контактную сеть, подразделяются на постоянные и временные, а последние - на кратковременные и особые.

2.2. К постоянным относятся следующие нагрузки:

а) вес проводов, изоляторов, оборудования и арматуры контактной сети;

б) вес строительных конструкций опорных, поддерживающих, фиксирующих и анкеровочных устройств;

в) вес грунта (при расчете фундаментов опор);

г) усилия от натяжения и изменения направления проводов некомпенсированных (при среднегодовой температуре) и компенсированных.

Среднегодовую температуру следует определять по указаниям СНиП по строительной климатологии и геофизике.

2.3. К кратковременный относятся нагрузки:

а) давление ветра на провода, тросы и другие конструкции контактной сети;

б) вес гололеда на проводах, поддерживающих и фиксирующих устройствах;

в) вес гололеда на настилах опор и на жестких поперечинах;

г) усилия от дополнительного натяжения некомпенсированных проводов и изменения их направления при отклонениях минимальной температуры от среднегодовой;

д) вес монтера с инструментом на проводах или конструкциях;

Примечание. При определении натяжения тросов гибких поперечин следует учитывать указания пп. 2.2 и 2.3 при определении среднегодовой температуры и отклонений от нее;

е) нагрузки, возникающие при погрузке, разгрузке, перевозке и монтаже конструкций;

ж) нагрузки, возникающие при монтаже проводов контактной сети.

2.4. К особым нагрузкам и воздействиям относятся:

а) нагрузки, возникающие при обрыве проводов контактной сети;

б) сейсмические воздействия.

2.5. Расчет конструкции контактной сети необходимо производить на наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, действующих одновременно в процессе строительства или эксплуатации. При этом необходимо рассматривать основные и особые сочетания нагрузок.

В основные сочетания входят постоянные и возможные кратковременные нагрузки, наиболее существенно влияющие на напряженное состояние конструкции, например, постоянные нагрузки плюс воздействие одной или нескольких кратковременных нагрузок - максимального для данного района ветра, минимальной температуры при отсутствии гололеда и ветра, ветра на провода, покрытые гололедом, монтажных нагрузок при отсутствии гололеда, но при температуре минус 20 °С.

В особые сочетания входят возможные в действительных условиях постоянные и временные нагрузки при одновременном действии нагрузок, возникающих при обрыве проводов контактной сети или при сейсмических воздействиях.

2.6. Значения расчетных нагрузок, необходимых для расчета конструкций контактной сети, следует определять путем умножения каждой из нагрузок на соответствующий ей коэффициент надежности по нагрузке.

Постоянные нагрузки

2.7. Нагрузки от веса проводов, тросов, оборудования, деталей и конструкций контактной сети определяются по проектным данным, каталогам и справочным материалам.

Нормативную нагрузку от веса проводов, деталей и конструкций Qн1, подвешиваемых на опорах контактной сети определяют по формуле:

Qн1 = ??(gl + Qн + QД), (1)

где g - линейная нагрузка от веса провода или цепной подвески, Н/м; l - расчетная длина пролета, м; Qн - нагрузка от изоляторов, Н; QД - нагрузка от деталей, Н.

При определении нагрузки на опорные, поддерживающие или фиксирующие устройства расчетную длину пролета принимают равной среднему арифметическому от длины двух пролетов, примыкающих к рассчитываемой опоре.

2.8. Коэффициент надежности по нагрузке для веса проводов деталей и конструкций контактной сети принимают равным 1,1.

Если уменьшение постоянной нагрузки может ухудшить условия работы конструкций контактной сети, то коэффициент надежности по нагрузке следует принимать равным 0,9.

2.9. Коэффициент надежности по нагрузке для натяжения компенсированных проводов и усилий, передаваемых от них на конструкции, нужно принимать равным 1,1.

Нагрузки в расчетном режиме, передаваемые на конструкции контактной сети от натяжения некомпенсированных проводов, определяют по уравнению состояния провода, принимав в исходном режиме нормативные значения нагрузок и соответствующие им натяжения провода. При этом следует учитывать требования пп. 2.17, 2.31, 2.35 и 2.41.

Ветровые нагрузки

2.10. При определении ветровой нагрузки для конкретных электрифицируемых участков следует руководствоваться указаниями СНиП по определению нагрузок и воздействий.

Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих.

2.31. Нормативное значение ветрового давления qнз Па (скорости ветра vнз м/с) определяют:

qнз = К2vqo, vнз = Кvvo, (2)

где qo - нормативное значение парового давления, Па, принимаемое по табл. 1; vo - нормативное значение скорости ветра, м/с, повторяемостью 1 раз в 10 лет на высоте над уровнем земли; - коэффициент изменения ветрового давления в зависимости от характера подстилающей поверхности и высоты насыпи (рис. 1); z -высота над поверхностью земли, м (рис. 2); zо - параметр шероховатости подстилающей поверхности, м, определяемый по табл. 2.

Таблица 1

Примечание. Для малоизученных районов скорость и давление ветра следует принимать на район выше.

Таблица 2

Примечания: 1. Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется на расстоянии: для местности по п. 2-250 м; по п. 3 – 200 м, по п. 4 – 100 м, по п. 5 – 50 м, по п. 6 – 50 м.