Расчет участка контактной сети станции и перегона (стр. 4 из 6)

Определение стрел провеса несущего троса для действительных пролетов, входящих в анкерный участок.

, м

где: g- вес проводов контактной подвески, даН/м

gт- вес несущего троса, даН/м

К- натяжение несущего троса, даН/м

Т0- натяжение несущего троса при беспровесном положении, даН/м

L-длина пролета, м

e- расстояние от опоры до первой струны, м

Для L=70 м

при Т=1600 кг

=1,324 м

Для L=60 м

при Т=1600

=0,968м

Для L=50 м

при Т=1600 кг

=0,668м

Определение стрел провеса контактного провода для действительных пролетов входящих в анкерный участок.

, м

Для L=70 м

при Т=1600 кг

=-0,22 м

Для L=60м

при Т=1600кг

=-0,157м

Для L=50 м

при Т=1600 м

=-0,105м

Определяем изменение высоты расположения контактного провода у опоры

, м

Для L=70 м

при Т=1600 кг

=-0,089 м

Для L=60м

при Т=1600 кг

=-0,076м

Для L=50 м

при Т=1600 кг

=-0,063м

Подсчитанные данные сносим в таблицу

tx С	Тх, кг	L=70м			L=50м			L=50м
		Fx	fкх	∆hех	Fx	fкх	∆hех	Fx	fкх	∆hех
-40	1600	1.324	-0.22	-0.089	0.968	-0.157	-0.076	0.668	-0.105	-0.063
-36.7	1500	1.368	-0.187	-0.079	1.001	-0.133	-0.067	0.692	-0.089	-0.056
-32.7	1400	1.416	-0.151	-0.066	1.037	-0.108	-0.057	0.717	-0.072	-0.047
-27.7	1300	1.467	-0.114	-0.052	1.076	-0.081	-0.045	0.745	-0.054	-0.047
-21.4	1200	1.523	-0.074	-0.036	1.118	-0.053	-0.031	0.776	-0.035	-0.037
-13.4	1100	1.585	-0.032	-0.016	1.165	-0.023	-0.014	0.81	-0.015	-0.025
-2.8	1000	1.653	0.013	0.007	1.217	0.009	0.006	0.848	0.006	-0.012
11.5	900	1.73	0.061	0.035	1.276	0.044	0.03	0.891	0.029	0.025
31.6	800	1.817	0.113	0.071	1.343	0.08	0.061	0.941	0.054	0.051
40	767	1.849	0.131	0.085	1.368	0.093	0.073	0.959	0.062	0.06

По табличным данным строим монтажные кривые для несущего троса

Зависимость стрелы провеса несущего троса от температуры:

Зависимость стрелы провеса контактного провода от температуры:

Зависимость изменения конструктивной высоты подвески от температуры:

Расчет опор.

Изгибающие моменты для опор определяем для трех режимов:

1. Максимальный ветер;

2. Гололед с ветром;

3. Режим минимальных температур.

Направление ветра принимается:

1. К оси пути, изгибающий момент «+»;

2. От оси пути изгибающий момент «-».

Расчетные нагрузки действующие на опору в виде изгибающего момента определяется по всей длине пролета.

Для каждой нагрузки плечо определяем по размерам поддерживающих устройств.

Расчет промежуточной опоры.

Рт, Рк – нагрузка ветровые для режима максимального ветра на перегоне с открытого незащищенного места.

Роп – ветровая нагрузка на опору.

Ртиз, Ркиз – горизонтальная нагрузка от изменения направления несущего троса и контактного провода.

Gп – вертикальная нагрузка от веса цепной подвески.

Gкн – вертикальная нагрузка от веса консоли, принимается в зависимости от типа консоли.

Максимальный ветер Gкн. = 70 даН;

Гололед с ветром Gкн. = 90 даН;

hоп – высота опоры 9,6 м.

hк, hт – высота подвеса контактного провода и несущего троса.

hк = 5750 мм; hт = 5750+2000= 7750 мм.

Zкн – плечо веса консоли зависит от длины кронштейна и тяги, 3.4 м.

а – зигзаг контактного провода – 0,3 м.

Г – габарит опоры.

dоп – диаметр опоры 0,29 м – верх,

0,44 м – на УГР.

Все расчетные нагрузки сводим в таблицу

Наименование нагрузок	Расчетные режимы
	Гололед с ветром	Максимальный ветер	Минимальная температура
Нагрузки от веса проводов цепной подвески g	2,73	2,73	2,73
Нагрузка от веса гололеда на проводах подвески gг	0,635	-	-
Нагрузки от давления ветра на несущий трос Рт	0,516	0,985	-
Нагрузки от давления ветра на контактный провод Рк	0,493	0,814	-

Определение нормативных нагрузок действующих на опору.

Расчет нормативных изгибающих моментов в основании опор, по которым осуществляется подбор опор, выполняется по нормативным нагрузкам.

Определение нормативных нагрузок, действующих на опору, производится отдельно для трех расчетных режимов.

Вертикальная нагрузка от веса проводов в даН при гололеде с ветром

Gп = (g+gг)*L+Gиз,

Gп = (2.73+0,635)*70+16=244 даН.

Вертикальная нагрузка от веса проводов при максимальном ветре и минимальной температуре

Gп = g*L+Gиз,

Gп = 2.73*70+16=199 даН.

Где: g – погонная нагрузка от собственного веса проводов подвески (троса контактного провода и струн), даН/м;

gг – погонная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески, даН/м;

L – длина пролета на кривой, м;

Gиз – вес гирлянды изоляторов, даН.

Вертикальная нагрузка от веса консоли. Для режима гололеда с ветром к весу консоли нужно прибавить вес гололеда на консоли.

Горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос и контактный провод в даН.

Для режима гололеда с ветром

Рт = Ртг*L = 0.516*70 =36.1 даН;

Рк = Ркг*L = 0,493*70 = 34.5 даН;

Для режима максимального ветра

Рт = Рт max*L = 0.985*70 = 69 даН;

Рк = Рк max*L = 0.814*70 = 57 даН.

В режиме минимальных температур горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос и на контактный провод отсутствуют.

Горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору в даН.

Режим гололеда с ветром

Роп = Сx*(kU*Uгн)2*Sоп/16 = 0,7*(1,15*17.25)2*3,46/16 = 60 даН;

Режим максимального ветра

Роп = Сx*(kU*Uн)2*Sоп/16 = 0,7*(1,15*28.75)2*3,46/16 = 165 даН.

Где: Сx – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, принимаем равным 0,7 для конических опор;

Uгн, Uг – скорость ветра, м/с;

kU – ветровой коэффициент, 1,15;

Sоп - площадь сечения опоры, м2. Для опор типа С(СО) площадь сечения можно принять равной 3,46 м2.

В режиме минимальной горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору отсутствует.

Натяжение несущего троса компенсированной подвески не зависит от ветровых и гололедных нагрузок.

Рtminиз = Ргиз = РUmaxиз = T*(Г+0,5D)/L = 1600*(3.1+0.5*0.44)/70 = 76 даН.

Горизонтальная нагрузка от давления изменения направления (излома) контактного провода на кривой, в даН для всех трех режимов будет одинакова, т. к. натяжение контактного провода (К) обеспечивается компенсаторами и величина постоянная.

Ркиз = К*(Г+0,5D)/L = 2000*(3.1+0.5*0.44)/70= 95 даН.

Прежде чем приступить к расчету изгибающих моментов Мо, итоги расчетов нормативных нагрузок действующих на опору сносим в таблицу. При этом величины нагрузок округляем до целых чисел.

Расчетные режимы	Нагрузки
	Gп	Gкн	Рт	Рк	Роп	Рtminиз	Ркиз
Гололедс ветром	244	90	36.1	34.5	60	76	95
Максимальный ветер	199	70	69	57	165	76	95
Минимальная температура	199	70	---	---	---	76	95

Определение изгибающих моментов Мо опоры

Принятое направление ветра к пути, формула Мо приобретает вид:

Мо = (Gп*(Г+0,5*dоп)+ Gкн*Zкн +( Рт+Ртиз)*hт+(Рк+Ркиз)*hк+ Роп*hоп/2)*10-2, кНм.

Режим гололеда с ветром

Мо (244*(3,1+0,5*0,44)+90*3.4+(36.1+76)*7,75+(34.5+95)*5,75+60*

*(9,6/2))*10-2 =30.2 кНм;

Режим максимального ветра:

Мо (199*(3,1+0,5*0,44)+70*3.4+(69+76)*7,75+(57+95)*5,75+165*

*(9,6/2))*10-2 =36.9 кНм;

Минимальная температура:

Мо= (199*(3,1+0,22)+70*3.4+76*7,75+95*5,75)* 10-2=20.3 кНм.

Выбор типа опор.

Выбор типа опор производим по максимальному изгибающему моменту Мо max. У выбранной опоры допускаемый нормативный изгибающий момент Мно в кНм должен быть равен или больше максимального момента относительно условного обреза фундамента, полученного расчетом

Мно > Мо max.

В качестве консольных промежуточных опор рекомендуется принимать опоры типа С (СО).

Маркировка стойки	Несущая способ-ность стойки (номер)	Норматив-ный изги-бающий момент Мно, кНм	Длина стойки, м	Диаметр стойки			Толщина стенки, мм
				У осно-вания, мм	В УОФ, мм	У вер-шины, мм
СО-136.6	I	44	13,6	492	432	290	60

4. Порядок составления плана станции и перегона