2.72. При расчете конструкций контактной сети на основные сочетания, включающие одну кратковременную нагрузку, величину последней следует учитывать без снижения, а при расчете на те же сочетания, но при двух и более кратковременных нагрузках, расчетные величины этих нагрузок (или соответствующих им усилий в конструкциях) следует умножать на коэффициент сочетаний 0,9.
При расчете конструкции контактной сети на особые сочетания расчетные величины кратковременных нагрузок (или соответствующих им усилий в конструкциях) следует умножать на коэффициент сочетаний 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования зданий и сооружений в сейсмических районах.
2.73. При учете сочетаний нагрузок за одну кратковременную нагрузку следует принимать:
ветровую нагрузку и температурные воздействия в соответствии с п. 2.23;
гололедно-ветровую нагрузку и температурные воздействия в соответствии с пп. 2.32, 2.36.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК И ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
3.1. При определении наибольшего допускаемого по прочности натяжения проводов и тросов следует учитывать статистические характерные прочности проводов и действующих в данном районе климатических нагрузок, срок службы проводов, снижение их прочности в эксплуатации, динамические нагрузки, возникающие при колебании проводов, возможное отклонение натяжения провода при его монтаже.
3.2. Напряжения в проводе за весь срок службы его не должны превышать величины предела упругости материала провода.
3.3. Максимальное натяжение проводов воздушных линий и несущих тросов полукомпенсированных цепных контактных подвесок может быть достигнуто в одном из следующих расчетных режимов:
минимальная температура воздуха при отсутствии добавочных нагрузок;
наибольшая гололедная нагрузка при одновременном воздействии давления ветра;
наибольшая ветровая нагрузка.
3.4. Наибольшее допускаемое по прочности значение натяжения проводов воздушных линий и несущих тросов контактных подвесок определяют в зависимости от расчетного режима и марки провода по выражению
Ндоп = R/Кз, (20)
где R - величина разрушающей нагрузки при растяжении проводов, принимаемая по государственным стандартам или заводским сертификатам; Кз - коэффициент запаса прочности, принимаемый по табл. 11.
Таблица 11
|
Расчетный режим |
Гололедный район СССР |
Коэффициент запаса прочности несущих тросов полукомпенсированных контактных подвесок и проводов воздушных линий (марок) |
||||
|
|
|
сталемедный (ПБСМ) |
сталеалюминиевый (ПБСА) |
медный (М) |
алюминиевый (А) |
сталеалюминиевый (AC) |
|
Наибольшая гололедная |
I-II |
2,8 |
2,9 |
2,1 |
2,7 |
3,0 |
|
нагрузка с давлением ветра |
III-IV V |
3,0 3,2 |
3,0 3,2 |
2,2 2,4 |
3,0 3,5 |
3,5 4,0 |
|
Наибольшая ветровая нагрузка |
- |
2,8 |
2,9 |
2,1 |
2,7 |
3,0 |
|
Низшая температура воздуха |
- |
2,8 |
2,9 |
2,1 |
2,7 |
3,0 |
Примечание. Для несущих тросов компенсированных контактных подвесок величину Кз следует принимать равной: для троса марки ПБСМ-2,8; ПБСА-3,0; М-22.
Величину наибольшего допускаемого натяжения проводов несущих тросов Ндоп, кН (кгс), следует принимать по табл. 12.
Таблица 12
|
Расчетный |
Гололедный |
Наибольшее допускаемое натяжение кН (кгс) несущих тросов полукомпенсированных контактных подвесок и проводов воздушных линий (марок) |
|||||||||||
|
режим |
район СССР |
ПБСМ-70 |
ПБСМ-95 |
ПБСА-50/70 |
М-120 |
М-95 |
А-120 |
А-150 |
A-185 |
AC-25/4,2 |
AC-35/6,2 |
AC-50/8 |
AC-70/11 |
|
Наибольшая гололедная нагрузка |
I-II |
16,66(1700) |
20,58 (2100) |
18,62(1900) |
20,58 (2100) |
16,66 (1700) |
7,35 (750) |
8,33 (850) |
10,29 (1050) |
2,94(300) |
4,41(450) |
5,39 (550) |
7,84 (800) |
|
с давлением ветра |
III-IV |
15,68 (1600) |
19,60 (2000) |
17,64 (1800) |
19,60 (2000) |
15,68 (1600) |
6,37 (650) |
7,35 (750) |
9,31 (950) |
2,45 (250) |
3,49 (350) |
4,41 (450) |
6,86 (700) |
|
|
V |
14,70 (1500) |
17,29 (1800) |
16,66 (1700) |
18,62 (1800) |
14,70 (1500) |
5,39 (550) |
6,37 (650) |
7,84 (800) |
1,96 (200) |
2,94 (300) |
3,92 (400) |
5,88 (600) |
|
Наибольшая ветровая нагрузка |
- |
16,66 (1700) |
20,58 (2100) |
18,62 (1900) |
19,60 (2000) |
16,66 (1700) |
7,35 (750) |
8,33 (850) |
10,29 (1050) |
2,94 (300) |
4,41 (450) |
5,39 (550) |
7,84 (800) |
|
Минимальная температура воздуха |
- |
16,66 (1700) |
20,58 (2100) |
28,62 (1900) |
20,58 (2100) |
16,66 (1700) |
7,35(750) |
8,33(850) |
10,29(1050) |
2,94(300) |
4,41 (450) |
5,39 (550) |
7,84 (800) |
Примечание. Для несущих тросов компенсированных контактных подвесок величину номинального натяжения следует принимать равной: для троса марки ПБСМ-70 - 15,68 (1600); ПБСМ-95 - 19,60 (2000); ПБСА-50/70 - 17,64 (1800); М-120 - 19,60 кН (2000 кгс).
3.5. Для новых марок несущих тросов контактных подвесок и проводов воздушных линий, не приведенных в табл. 11, коэффициент запаса прочности
, (21)
где Кп - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по табл. 13; Ко - коэффициент надежности по материалу; т - коэффициент условий работы; Кпу - коэффициент, равный отношению предела упругости материала провода к его временному сопротивлению при растяжении.
Значения коэффициентов т, Ко и Кпу приведены в табл. 14.
3.6. За исходный расчетный режим следует принимать режим, при котором при заданных расчетных условиях натяжение провода за срок его службы будет максимальным. Расчет производят в такой последовательности:
устанавливают режим наибольшей добавочной нагрузки;
по величине критического пролета и заданных пролетов анкерного участка с учетом способа закрепления провода на поддерживающих конструкциях (подвижные точки подвеса или нет) определяют исходный расчетный режим.
3.7. Критическим пролетом lкр следует считать пролет, в котором максимальное за срок службы натяжение провода (несущего троса) при низшей температуре воздуха равно натяжению при наибольшей добавочной нагрузке.
Для одиночного провода воздушной линии
, (22)
где НДдоп, Нtдоп - наибольшее допускаемое значение натяжения провода воздушной линии соответственно при режиме наибольшей добавочной нагрузки и низшей температуре воздуха; qД - результирующая линейная нагрузка на провод воздушной линии при режиме наибольшей добавочной нагрузки, g - вес 1 м провода; tД, tmin -соответственно температура воздуха при режиме наибольшей добавочной нагрузки и низшая температура воздуха в заданном районе; ?? - температурный коэффициент линейного расширения материала провода; S, Е - соответственно сечение провода и модуль упругости материала провода.
3.8. Для пролетов длиной меньше критического за исходный расчетный режим следует принимать режим низшей температуры воздуха, для пролетов длиной больше критического - режим наибольшей добавочной нагрузки.
Таблица 13
|
|
|
Коэффициент надежности по нагрузке |
|||||||
|
|
|
Несущие тросы цепных контактных подвесок (марок) |
Провода |
||||||
|
Расчетный режим |
Гололедный |
полукомпенсированные |
компенсированные |
воздушных линий (марок) |
|||||
|
|
район СССР |
сталемедный (ПБСМ) |
сталеалюминиевый (ПБСА) |
медный (М) |
сталемедный (ПБСМ) |
сталеалюминиевый (ПБСА) |
медный (М) |
алюминиевый (А) |
сталеалюминиевый (AC) |
|
Наибольшая гололедная |
I-II |
1,05 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,15 |
1,10 |
1,10 |
|
нагрузка с |
III-IV |
1,19 |
1,15 |
1,15 |
1,10 |
1,10 |
1,15 |
1,20 |
1,30 |
|
давлением ветра |
V |
1,20 |
1,20 |
1,25 |
1,10 |
1,10 |
1,15 |
1,40 |
1,50 |
|
Наибольшая ветровая нагрузка |
- |
1,05 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,15 |
1,10 |
1,10 |
|
Минимальная температура воздуха |
- |
1,05 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,10 |
1,15 |
1,10 |
1,10 |
Таблица 14
|
|
Значения коэффициентов для несущего троса контактной подвески, провода воздушной линии марок |
||||
|
Коэффициент |
сталемедный (ПБСМ) |
сталеалюминиевый биметаллический (ПБСА) |
медный (М) |
алюминиевый (А) |
сталеалюминиевый комбинированный (AC) |
|
т |
0,75 |
0,75 |
0,90 |
0,80 |
0,80 |
|
Ко |
1,02 |
1,12 |
1,02 |
1,04 |
1,03 |
|
Кпу |
0,52 |
0,57 |
0,60 |
0,53 |
0,48 |
3.9. Критической нагрузкой qкр следует считать такую нагрузку в режиме добавочной нагрузки, при которой максимальное натяжение провода равно наибольшему натяжению при низшей температуре воздуха.
Для провода воздушной линии
; (23)
где l - расчетный пролет, принимаемый равным при подвижных точках подвеса провода величине эквивалентного пролета.
3.10. Если qкр > qв, то за исходный расчетный режим следует принимать режим низшей температуры воздуха, если qкр < qД - режим наибольшей добавочной нагрузки.
3.11. Расчетный режим наибольшей добавочной нагрузки (гололедно-ветровая нагрузка или наибольшая ветровая нагрузка), при котором натяжение провода принимает максимальное значение, определяют следующим образом:
для провода воздушной линии
, (24)
где НГдоп и НВдоп - наибольшее допускаемое значение натяжения провода воздушной линии соответственно при режиме гололеда с ветром и наибольшей ветровой нагрузки; qВ - результирующая линейная нагрузка на провод воздушной липни при режиме наибольшей ветровой нагрузки.
Для несущего троса выражения аналогичные (22), (23) и (24) определяют из уравнения состояния для полукомпенсированной цепной контактной подвески.
Если qГ > q'Г, то за исходный расчетный режим следует принимать режим наибольшей гололедной нагрузки при одновременном воздействии давления ветра; при qГ < q'Г - режим наибольшей ветровой нагрузки.
Здесь qГ - результирующая линейная нагрузка на провод (несущий трос) при режиме гололеда с ветром.
3.12. Максимальное за срок службы натяжение провода равно наибольшему допускаемому натяжению при исходном расчетном режиме, умноженному на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке
Нmax = НдопКп. (25)
3.13. Наименьшее за время эксплуатации провода значение разрушающей нагрузки
Rм = Rm/Ко. (26)
3.14. Натяжение провода воздушной линии при воздействии веса провода и сосредоточенных сил следует определять по уравнению состояния провода
, (27)
где Р1, Р2, Р3 … Рi, Рк - сосредоточенные силы, действующие на провод в исходном режиме на расстоянии а от левой опоры на расстоянии вi от правой; i = 1, 2, 3 … К - число действующих на провод в исходном расчетном режиме сосредоточенных сил; Рх1, Рх2, Рх3 … Рхm ... Pxn - сосредоточенные силы, действующие на провод в рассчитываемом режиме на расстоянии am от левой опоры и на расстоянии вm от правой; i = l, 2, 3 ... К - число действующих на провод в рассчитываемом режиме сосредоточенных сил.
Индекс «1» относится к величинам в исходном расчетном режиме и индекс «х» - в рассчитываемом режиме.
3.15. Стрела провеса провода воздушной линии на расстоянии х от левой опоры определяется по следующему выражению:
, (28)
