8.16. Несущая способность железобетонных опор по условиям закрепления в грунте должна соответствовать расчетным нагрузкам.

8.17. Привязку консолей и кронштейнов следует производить по изгибающему моменту в месте крепления тяги (консоли и кронштейны), подкоса (кронштейны) или по изгибающему моменту и сжимающей силе на участке между пятой и местом крепления тяги (консоли).

Проверять жесткость типовых консолей следует только в случае применения в условиях, не предусмотренных типовым проектом.

8.18. Привязку фиксаторов следует производить по горизонтальной силе, передаваемой от фиксируемого провода, определяемой в режимах «а» и «б» (п. 8.5).

8.19. Привязку анкеровочных устройств следует производить по горизонтальной силе натяжения анкеруемых проводов:

а) компенсированных - по расчетному натяжению;

б) некомпенсированных - в режимах «а» и «в» (п. 8.5).

Приложение 1 Обязательное

ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДЛИНЫ ПРОЛЕТА МЕЖДУ ОПОРАМИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

1. Расчет отклонения проводов контактной сети и максимальных допустимых длин пролетов следует выполнять на нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки.

2. Отклонение проводов контактной сети в горизонтальной плоскости у включает статическую и динамическую составляющие

у = +.

3. Статическая составляющая отклонения некомпенсированных проводов, подвешиваемых на опорах контактной сети, определяется по формуле

,

где - нормативное значение средней составляющей линейной ветровой нагрузки на провод, Н/м; Qсн - нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на провод, определяемое по п. 2.14; qр - результирующая линейная нагрузка на провод в расчетном режиме, Н/м; ; qгн - вертикальная линейная нагрузка на провод (вес гололеда), Н/м.

, .

Здесь Нп - натяжение провода в ненагруженном состоянии, Н; l - длина пролета, м; Sп - сечение провода, м2; En - модуль упругости материала проводов, Па; ус - статическое отклонение провода в середине пролета, м.

4. Статическую составляющую отклонения компенсированного провода определяют по формуле

,

, .

где Е??п - приведенный модуль упругости материала провода

.

Здесь ky - коэффициент жесткости опорного узла Н/м, значения которого принимают по табл. 1.1.

Таблица 1.1

Тип провода

МФ-100

НЛФ-100

БРФ-100

2МФ-100

2НЛФ-100

2БРФ-100

МФ-85

НЛФ-85

БРФ-85

ПБСМ-70

ПБСА-50/70

ПВСМ-951

М-120

ПБСМ-952

Коэффициент жесткости опорного узла ky, Н/м??106

1,1

2,2

0,95

1,7

2,0

1.7

___________

1 - при двух контактных проводах;

2 - при одном контактном проводе.

, .

где Рк - линейная ветровая нагрузка на контактный провод Н/м, определяемая по указаниям п. 2.12 данных Норм; К - натяжение контактного провода.

5. Динамическую составляющую отклонения , м, определяют по формуле

,

где vп, mп, lп - то же и в п. 2.16 настоящих Норм.

6. Максимальную допустимую длину пролета цепной контактной подвески определяют по формуле

,

где для прямого участка

;

для участка, расположенного на кривой,

,

где укmax - максимальное допустимое отклонение контактного провода, включающее статическую и динамическую составляющие и равное 0,5 м для прямого участка пути и 0,45 м - для криволинейного; ак - зигзаг контактного провода или его вынос на кривой, м; ??к - изменение прогиба опор на уровне контактного провода при действии ветровой нагрузки, м; Rк - радиус кривой, м; Рс - горизонтальная составляющая линейной ветровой нагрузки, передающейся с контактного провода через струны на несущий, трос, Н/м.

7. Максимальную допустимую длину пролета контактной сети в зависимости от нормативной скорости ветра в заданных условиях следует принимать по обязательному приложению 2.

8. Приближенно максимальную допустимую длину пролета методом динамического расчета определяют по формуле:

для прямого участка пути

для кривого участка пути

,

где k1 = k2 + 2vпmп??п; vп, mп, ??п - то же, что и в п. 2.16 настоящих Норм; k2 = ад??сд??ед - коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его отклонении; ад - величина, определяемая по табл. 1.2; ед - величина, определяемая по рис. 1.1 в зависимости от веса провода (проводов) (при гололеде вместе с весом отложения); сд??- величина, определяемая по рис 1.2.

Таблица 1.2

Длина пролета l, м

30

40

60

60

70

80

ag

0,72

0,7

0,68

0,66

0,64

0,62

Максимальная длина пролета при двух контактных проводах не должна быть по условиям токосъема более 76 м и при одном контактном проводе - более 72 м.

Пример 1. Для покрытого гололедом контактного провода МФ-100 определить отклонение в середине пролета. Длина пролета l = 60 м. Участок расположен в IV гололедном районе на местности z = 0,1 м, b = 20 мм, kв = 1,1. Следовательно, bн = bkв = 1,1 ?? 20 = 22 мм. (Обозначения приняты согласно гл. 2 Норм).

Рис. 1.1. Зависимость коэффициента ед от веса провода

Рис. 1.2. Зависимость коэффициента сд от нормативного значения скорости ветра в заданных условиях

В соответствии с табл. 7, пп. 2.11, 2.34 Норм

Qнз = qok2v = 1,10 ?? 167 ?? 1,12 = 222,3 Па.

Нормативное значение средней составляющей нагрузки от ветра

H/м.

Статическая составляющая отклонения (без учета упругих деформаций провода)

м.

Динамическая составляющая отклонения

3 ?? 0,42 ?? 0,6 ?? 0,10 ?? 1,52 = .

Полное отклонение у = 0,54 м.

Пример 2. Определить максимальную допустимую длину пролета компенсированной подвески типа ПБСМ-70 + 1МФ-100 на изолированных консолях для прямого участка пути. Железнодорожный участок проходит но открытой равнинной местности (z = 0,1 м) с нормативной скоростью ветра v = 30 м/с (qо = 563 Па).

Данные проводов приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Контактный провод

Несущий трос

Единица

Обозначение

Значение

Обозначение

Значение

измерения

11,8

11

мм

8,9

6,06

Н/м

К

10

Т

15

кН

При таких исходных данных Н/м;

Н/м;

Для определения скорости ветра в заданных условиях по рис. 1 настоящих Норм находим Кv = 1,1.

Тогда vнз = 30 ?? 1,1 = 33 м/с или qнз = 681 Па.

qп = 8,9 + 6,06 + 0,5 = 15,46 Н/м; Н/м.

Вначале принимаем Рс = 0, k1 = 1;

м.

Пользуясь данными табл. 1.2 и рисунков 1.1 и 1.2, находим коэффициент k1 = k2 + 2vпmп??п = 1,173 и Рс = 0,29 Н/м.

Вновь находим максимальную допустимую длину пролета, но при

Рс = 0,29 Н/м и k1 = 1,173;

м.

Для получения более точного результата расчет следует продолжить. Для последнего значения длины пролета определим

k1 = 1,194 и Рc = 0,5 Н/м.

Для этих значений

м.

Полученная длина пролета с большой точностью совпадает с величиной, принятой при определении Рс и k1. Поэтому дальнейшее их уточнение не требуется.

Максимальная допустимая длина пролета, рассчитанная точным методом динамического расчета на ЭВМ для тех же расчетных условий, равна 55,85 м, т. е. погрешность упрощенного варианта метода расчета составляет 1,3 %.

Пример 3. Определить максимальную допустимую длину пролета полукомпенсированной цепной подвески М-120 + 2МФ-100 для прямого участка пути. Подвеска смонтирована на неизолированных консолях, в подвесной гирлянде два изолятора. Конструктивная высота цепной подвески hк = 2,2 м. Расстояние между контактными проводами 40 мм.

Электрифицируемый железнодорожный участок проходит по холмистой открытой местности в районе с нормативной скоростью ветра v = 35 м/с (qо = 765,6 Па). Минимальная температура воздуха минус 40 °С. Данные несущего троса: d1 = 14 мм, g1 = 10,58 Н/м, T = 20 кН.

В соответствии с табл. 1 Норм значение параметра шероховатости подстилающей поверхности в районе электрифицируемой линии принимаем равным zо = 0,2 м.

Нормативный скоростной напор ветра для заданных условий трассы

qнз = 765,6 ?? 0,932 = 662 Па.

Ветровая нагрузка на провода

Н/м; м.

Вес подвески qп = 2 ?? 8,9 + 10,58 + 1 = 29,4 Н/м.

Суммарная нагрузка на трос Н/м.

Натяжение троса при режиме максимального ветра и при беспровесном положении контактного провода

Т = 0,7 ?? Тmax = 14 кН; То = 0,8 ?? Тmax = 16 кН.

При Рс = 0 и k1 = 1 получим

м;

для полученной длины пролета: k1 = 1,159 и Рс = -1,87 Н/м.

С учетом найденных значений k1 и Рс длина пролета

м.

Продолжим итерационный процесс, уточнив значение k1 и Рс.

k1 = 1,208 и Рс = 1,83 Н/м;

м.

Поскольку полученная длина пролета незначительно отличается от принятой при определении эквивалентной нагрузки и коэффициент k1, корректировать последние не требуется.

Для тех же расчетных условий точное значение длины пролета, вычисленное на ЭВМ, равно 65,4 м. Следовательно погрешность по упрощенному варианту составляет 0,8 %.

Приложение 2 Обязательное

НОМОГРАММЫдля определения максимальной допустимой длины пролета контактной сети

1. Максимальные допустимые длины пролетов определены по методу динамического расчета, изложенному в приложении 1.

2. При расчете приняты следующие расчетные условия:

Зигзаги контактного провода на прямых участках пути, мм 300

Выносы контактного провода па кривых участках пути, мм 400

Максимальное допустимое отклонение контактного провода

от оси токоприемника, м:

на прямых участках пути 0,5

на кривых участках пути 0,45

Напряжение в контактных проводах, МПа 100

Максимальное натяжение несущих тросов полукомпенсированных

подвесок, кН:

М-120, ПБСМ-95 20

ПБСМ-70, ПБСА-50/70 16

Номинальное натяжение несущих тросов компенсированных

контактных подвесок, кН:

М-120, ПБСМ-95 (МФ-150, 2МФ-100) 18

ПБСМ-70, ПБСА-50/70, ПБСМ-95 (1МФ-100) 15

Конструктивная высота цепной контактной подвески, м:

при постоянном токе 2

при переменном токе 18

Длина подвесной гирлянды изоляторов, м:

изолированная консоль 0,16

неизолированная консоль при числе изоляторов:

2 0,42

3 0,55

4 0,68

Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления:

одиночных проводов н тросов с учетом зажимов и струн 1,25

двойного контактного провода 1,85

3. Пример использования номограмм для определения длины пролета приведен на рис 2,1-2.16.

По значениям скорости ветра v и стенки гололеда b в заданных условиях (по пп. 2.11, 2.17, 2.32, 2.34 Норм) на левой части номограмм определяют ветровую нагрузку на контактный провод. Для полученной нагрузки на правой части номограмм находят длину пролета, соответствующую заданному плану пути.

4. При необходимости максимальную допустимую длину пролета корректируют по режиму гололеда с ветром.

5. Длину пролета для промежуточных значений радиусов кривых и толщины стенки гололеда на приведенных номограммах следует определять линейной интерполяцией.

Рис. 2.1. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска компенсированная, на изолированных консолях: ПБСМ-70 + МФ-100, ПБСМ-95 + МФ-100, ПБСА-50/70 + МФ-100

Рис. 2.2. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на изолированных консолях: ПБСМ-95 + МФ-100, ПБСМ-70 + МФ-100

Рис. 2.3. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на изолированных консолях: ПБСА-50/70 + МФ-85

Рис. 2.4. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная на гирлянде из трех изоляторов: ПБСМ-70 + МФ-85. Подвеска компенсированная, на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСА-50/70 + МФ-100

Рис. 2.5. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирлянде из трех изоляторов: ПБСА-50/70 + МФ-85; на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСМ-70 + МФ-85

Рис 2.6 Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСА-50/70 + МФ-100

Рис 2.7. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСМ-95 + МФ-100; на гирлянде на трех изоляторов ПБСА-50/70 + МФ-100

Рис 2.8. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСА-50/70 + МФ-85

Рис. 2.9. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска компенсированная, на гирлянде из трех изоляторов: ПБСМ-95 + МФ-100, ПБСА-30/70 + МФ-100, ПБСМ-70 + МФ-100; на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСМ-95 + МФ-100, ПБСМ-70 + МФ-100. Постоянный ток, подвеска компенсированная, на гирлянде из двух изоляторов: ПБСА-50/70 + МФ-100; подвеска полукомпенсированная: ПБСМ-70 + МФ-85; ПБСА-50/70 + МФ-85

Рис. 2.10. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток подвеска полукомпенсированная на изолированных консолях: ПБСА-50/70 + МФ-100. Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирлянде из двух изоляторов: ПБСМ-95 + МФ-100

Рис. 2.11. Максимально допустимые длины пролетов

Переменный ток, подвеска полукомпенсированная на гирлянде из трех изоляторов: ПБСМ-95 + МФ-100, ПБСМ-70 + МФ-100; на гирлянде из четырех изоляторов: ПБСМ-95 + МФ-100. Переменный ток: подвеска полукомпенсированная на гирлянде из двух изоляторов: ПБСА-50/70 + МФ-100