Страница 9: ВСН 141-90. СН 141-90. Нормы проектирования контактной сети (41661)

5.59. Расчет консолей рекомендуется осуществлять на следующие сочетания нагрузок: основные; особые.

Размеры сечений следует определять по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок.

Проверку расчетов на действие монтажных нагрузок и нагрузок, возникающих при обрыве проводов, нужно производить для всех консолей.

5.60. Расчет центрально-сжатых, центрально-растянутых и изгибаемых элементов, а также сжато-изогнутых элементов, имеющих гибкость менее 200, и расчет соединений стальных конструкций консолей производят в соответствии с указаниями главы СНиП по проектированию стальных конструкций.

5.61. Расчет элементов консолей, имеющих гибкость более 200, подверженных действию осевой силы (сжатию) с изгибом, производят в соответствии с указаниями настоящих Норм.

5.62. В сжато-изогнутых элементах консолей допускаются следующие величины наибольших гибкостей:

Подкос консоли ?? ?? 350

Сжатая тяга ?? ?? 500

Растянутая тяга без ограничений

5.63. Проверку устойчивости сжатых и сжато-изогнутых стержней, имеющих гибкость более 200, производят путем определения коэффициента устойчивости

, (50)

где - критическая сила; EImin - жесткость стержня; N - расчетное продольное усилие в стержне; l - длина сжатой части стержня.

Величина коэффициента устойчивости nу < 2 не допускается.

5.64. Прочность сплошных сжато-изогнутых (и растянуто-изогнутых) стержней, имеющих гибкость более 200, проверяют по формуле:

, (51)

где N, Мх, My - расчетное значение продольной силы и изгибающих моментов относительно осей х-х, у-у; Fнт - площадь нетто поперечного сечения стержня; Ix, Iу - моменты инерции сечения стержня относительно осей; х, у - координаты рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей; m = 0,8 - коэффициент условий работы для сжато-изогнутых стержней с гибкостью более 200; R - расчетное сопротивление стали изгибу.

5.65. Сжатую тягу консоли следует рассчитывать как сжато-изогнутый элемент, сжимаемый продольной силой и изгибаемый моментом от собственного веса и моментом от продольной силы, величина последнего изменяется по мере изменения прогиба. Кроме этого, необходимо учитывать влияние эксцентриситета приложения продольной силы, обусловленного конструкцией тяги. Сжатые (жесткие) тяги применяют в тех случаях, когда при неивыгоднейшем сочетании нагрузок в тяге возникают сжимающие усилия любой величины или растягивающие усилия менее 0,5 кН.

5.66. При значениях коэффициента устойчивости 2 ?? n ?? 10 максимальный изгибающий момент сжато-изогнутых стержней с гибкостью более 200 рекомендуется определять путем построения эпюры изгибающих моментов с учетом действия поперечных и продольных сил по формуле

Мx = М??p??mp + М??qmq + М??мmм (52)

или

Мх = Мр + Мq + Мм, (53)

где М??p, М??q - текущее значение момента от поперечных сил (сосредоточенных Р и равномерно расположенных q) без учета действия продольной силы N; М??м - значение момента от внешних сил на конец стержня (например, в точке крепления тяги к изогнутой консоли); mp, mq, тм - условные эксцентриситеты, представляющие собой отношение суммарного момента от действия поперечных и продольных сил к изгибающему моменту от поперечных сил, соответственно mp от сосредоточенной силы Р; mq - равномерно распределенной нагрузки q и mм - от момента М на конце стержня.

Значения условных эксцентриситетов в зависимости от коэффициента устойчивости пу, и от отношения или определяют по табл. 25, 26 и рис. 15.

Таблица 25

При промежуточных значениях nу и vo или уx величины mp и mq определяют по интерполяции.

5.67. Для сжато-изогнутых стержней, имеющих гибкость ?? > 200 и коэффициент устойчивости n > 10, суммарный максимальный изгибающий момент, как правило, находят в тех же сечениях, в которых будет максимальный изгибающий момент от поперечных сил. Так, в неизолированных изогнутых консолях, а также в консолях с обратными фиксаторными стойками максимальный изгибающий момент находят в точке крепления тяги к кронштейну консоли, а в остальных случаях - в точке крепления фиксатора к кронштейну консоли.

Для сжато-изогнутых элементов, имеющих коэффициент устойчивости n > 10, построение эпюры суммарных изгибающих моментов для определения максимального момента необязательно.

Таблица 26

При промежуточных значениях nу и vx величину тм определяют по интерполяции.

5.68. При определении изгибающих моментов для составных стержней (металлический стержень с жестко соединенным с ним стержневым изолятором) нагрузка от массы изолятора может быть принята в виде сосредоточенной вертикальной силы, приложенной в центре тяжести изолятора.

5.69. Для типовых консолей следует определять предельные значения вертикальных и горизонтальных усилий с указанием точек их приложения на расчетной схеме.

5.70. Кронштейны консолей, на которых предусматривается крепление фиксаторов или фиксаторных стоек, нужно проверять расчетом по деформациям.

Рис. 15. Расчетные схемы определения изгибающих моментов и прогибов сжато-изогнутых стержней большой гибкости при нагружении:

а – сосредоточенной силой (Мр = М1рМр; ;

б – распределенной нагрузкой (Мq = М1qmq; ;

в – изгибающим моментом (Мм = М1мm; ;

Относительная величина предельного прогиба кронштейна консоли должна составлять 1/150, а абсолютная величина горизонтальной составляющей прогиба (от кратковременных нагрузок) в точке крепления фиксатора или фиксаторной стойки не должна превышать 35 мм. Прогибы сжато-изогнутых стержней определяют по рис. 15 и данным табл. 25 и 26.

5.71. Прочность фарфоровых стержневых изоляторов следует проверять по формуле:

, (54)

где Ми - максимальный расчетный изгибающий момент, действующий в сечении фарфорового изолятора; Nи - расчетная продольная сила; Wн и Fн - момент сопротивления и площадь рассматриваемого сечения изолятора; mф.и - коэффициент условий работы фарфоровых стержневых изоляторов, принимаемый равным 0,7; Rф - расчетное сопротивление фарфора изгибу; принимают по данным завода-изготовителя или по результатам испытаний.

Максимальный изгибающий момент определяют в соответствии с указаниями п. 5.66 для сечения по месту заделки фарфора в шапке изолятора, расположенной со стороны средней части пролета стержня.

5.72. Для построения эпюры изгибающих моментов сжато-изогнутых стержней, нагруженных сосредоточенной силой Р в пролете (см. рис. 13, а), после определения условного эксцентриситета mp в сечении под силой определяют эксцентриситеты для участка слева от силы