Пояснительная записка (1190104), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

5 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ

1. Виды нагрузок

В соответствии с требованиями СНиП 2.01.07–85 все нагрузки разделяют на постоянные, действующие всегда, и временные, которые в отдельные периоды сооружения и эксплуатации могут отсутствовать. Временные нагрузки в свою очередь делят на длительные, кратковременные и особые [11].

Применительно к условиям работы контактной сети к постоянным от носят нагрузки от собственного веса всех конструкций и проводов (с арматурой и изоляторами), а также от сил, вызываемых натяжением и изменениями направления проводов. Длительными временными нагрузками являются, например, снеговые и температурные, принимаемые с пониженными относительно нормативных значениями. К кратковременным относят нагрузки, возникающие при экстремальных температурах воздуха, воздействия ветра, гололёдных и снеговых образованиях, при транспортировке и установке опор, монтаже проводов контактной сети и воздушных линий. К особым относят нагрузки, появляющиеся при обрывах проводов, сейсмических и взрывных воздействиях, в некоторых других необычных условиях.

В практических расчётах обычно рассматривают несколько действующих одновременно нагрузок в сочетаниях, оказывающих наиболее неблагоприятное воздействие на проектируемые устройства. Различают основные сочетания постоянных и кратковременных нагрузок и особые, при которых к указанным добавляется одна из особых нагрузок.

При расчётах устройств контактной сети в основные сочетания включают следующие нагрузки:

• от веса поддерживающих и фиксирующих устройств;

• от веса проводов с арматурой и изоляторами;

• натяжения анкеруемых проводов;

• усилия от изменения направления проводов в кривых пути;

• усилия от изменения направления проводов в сторону для анкеровки;

• усилия от изменения направления вследствие зигзагов проводов на прямых участках пути;

• от веса гололёда и снега на поддерживающих и фиксирующих устройствах;

• от веса гололёда на проводах;

• от давления ветра на опоры;

• от давления ветра на провода.

В особые сочетания включают усилия, возникающие при обрыве одного из проводов и оказывающие наиболее существенное влияние на напряженное состояние элемента конструкции. При этом вводят различные допущения, например, учитывают гололёдные образования, но при отсутствии ветра, и др.

1. Определение распределённых нагрузок на провода

Нагрузки на провода и тросы принимают равномерно распределёнными по длине пролёта и называют распределёнными линейными, так как относят их к 1 м длины провода. Для измерения распределённых линейных нагрузок принята размерность даН/м. Нагрузки, действующие на провода контактной сети, разделяют на вертикальные (от собственного веса проводов и от веса гололёда на них), горизонтальные (от воздействия ветра на свободные от гололёда провода и на покрытые гололёдом) и результирующие (определяемые совместным действием вертикальных и горизонтальных нагрузок). В качестве расчетного принимают такой режим, при котором оказываются наибольшие нагрузки на опорные конструкции, это режим максимального ветра или режим гололёда с ветром. При определении той или иной нагрузки к условным обозначениям нагрузок для несущего троса будем добавлять индекс «н», для контактного провода – индекс «к», для проводов с полевой стороны – индекс «пр».

В режиме максимального ветра нагрузки от собственного веса проводов и тросов g находят, суммируя нагрузки отдельных проводов, из которых состоит подвеска, струн и зажимов для их крепления. Нагрузку от рессорного троса, струн и зажимов учитывают приближенно, относя её к 1 м длины подвески в размере 0,1 даН/м при одном контактном проводе и 0,2 даН/м при двух. Таким образом, нагрузка от собственного веса в даН/м, определяется [11]:

где – нагрузка от веса 1 м несущего троса, даН/м; – число контактных проводов; – нагрузка от веса 1 м контактного провода, даН/м; – приближенное значение нагрузки от веса рессорного троса, струн и зажимов, отнесенное к 1 м подвески, даН/м.

Горизонтальные нагрузки, от воздействия ветра и в даН/м, на несущий трос и контактный провод:

где – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода _{ветру; ϑ – скорость ветра, м/с; d – диаметр несущего троса, мм; В – высота сечения контактного провода, мм.}

В режиме гололёда с ветром вертикальная нагрузка на несущий трос от веса проводов контактной подвески определяется по формуле (5.1). Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущем тросе при плотности гололёда 900 кг/м³:

где 0,8 – поправочный коэффициент к весу гололёда на несущем тросе, учитывающий особенность гололёдообразования на нём; – диаметр несущего

троса, мм; – толщина стенки гололеда, мм.

Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактном проводе:

где – средний диаметр контактного провода, мм; и – высота и ширина сечения контактного провода, мм.

Полная вертикальная нагрузка от веса гололёда на проводах контактной подвески, даН/м:

где – равномерно распределённая по длине пролёта вертикальная нагрузка от веса гололёда на струнах и зажимах, даН/м.

Горизонтальные нагрузки от ветрового воздействия на покрытые гололёдом несущий трос и контактный провод определяются по формулам, даН/м:

Используя полученные значения распределённых нагрузок на провода, далее определяются силы, действующие на опору вызываемые как собственным весом конструкции, так и ветровым воздействием.

1. Определение нагрузок на опоры контактной сети

1. Нагрузки, вызываемые собственным весом конструкции контактной подвески

Нагрузки от собственного веса поддерживающих и фиксирующих устройств определяют исходя из конкретных размеров, материалов и конструкций расчётных устройств [11].

Нагрузка от веса проводов с изоляторами и арматурой в даН, при закреплении их на одном изоляторе или на одной гирлянде:

где – суммарная нагрузка от веса цепных подвесок, или каких либо проводов (усиливающих, питающих и др.), закреплённых на одном изоляторе или гирлянде, даН/м; – нагрузка от собственного веса цепной подвески или провода, даН/м; – расчётная длина пролёта, принимаемая равной средней арифметической из длин двух пролётов, прилегающих к расчётному устройству, м; – нагрузка от веса изолятора или гирлянды изоляторов с арматурой, даН.

Нагрузка от собственного веса подвески в даН, закреплённой на консоли:

где – часть веса фиксатора, передающаяся на расчётное опорное устройство, даН.

Нагрузки от веса гололёда на проводах учитываются совместно с нагрузками от собственного веса проводов. Нагрузку от гололёда на фиксаторах и изоляторах ввиду её незначительности для указанных элементов обычно не определяют. Таким образом, нагрузки от веса проводов с гололёдом при закреплении их на одном изоляторе или гирлянде изоляторов:

где – нагрузка от гололёда на проводах, даН.

Нагрузку от собственного веса подвески определяется по формуле (5.10) в которой вместо необходимо подставить значение полученное в формуле (5.11).

1. Нагрузки, вызываемые ветровым давлением

Нагрузку на провода от ветра в даН, передающуюся на опорные устройства, принимая направление действия ветра перпендикулярным к проводам, для одного провода определяют:

– в режиме максимального ветра

где и – ветровая нагрузка на несущий трос и контактный провод в режиме максимального ветра, даН/м.

– в режиме гололёда с ветром

где и – ветровая нагрузка на несущий трос и контактный провод в режиме гололёда с ветром, даН/м.

Нагрузка от ветра на опоры:

где – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, принимаемый для цилиндрических и конусных элементов конструкций равным 0,7; – скорость ветра, м/с; – площадь поверхности опоры, на которую действует ветер, м².

Ветровое воздействие также как и статические нагрузки оказывает существенное влияние на результирующее значение изгибающего момента опоры контактной сети.

1. Усилия, возникающие при изменении направления проводов в кривых

Усилия от изменения направления проводов в кривых Р₁₁ в даН, в том случае, когда пролёты по обе стороны от расчётной опоры целиком расположены в пределах кривой и зигзаги проводов на соседних опорах не равны зигзагу на расчётной опоре (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Расчетная схема для определения нагрузки Р₁₁

где – натяжение провода, даН; и – длины пролётов, примыкающих к

расчётной опоре, м; – радиус кривой, м; – зигзаг провода на расчётной

опоре, м; и – зигзаги проводов на соседних опорах от расчётной, м.

Характеристики

Список файлов ВКР