Расчет участка контактной сети станции и перегона

где: - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для М-120 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно, соответственно диаметр н/т и к/п

        - скорость ветра при гололеде, принимается равной 60% от расчетной скорости

 

    Ветровая  нагрузка на несущий трос в  режиме максимального ветра с  гололедом равна

    Ветровая  нагрузка на контактный провод  в режиме максимального ветра  с гололедом равна

 

 

1.1.3 Определение результирующих нагрузок на н/т для двух режимов

 

1. В режиме максимального ветра

2. В режиме максимального ветра с гололедом

 

1.2.1 Определение горизонтальных нагрузок

 

    По  заданному ветровому району определяем  нормативную скорость ветра.

(для 5го ветрового района [1, табл. 1.1]

    Расчетная  скорость ветра определяется  по формуле:

где коэффициент учитывающий высоту насыпи, на которой расположена подвеска, для станций и перегона принимается равной 1,25 [1, табл. 1.3].

    Ветровая  нагрузка в режиме максимального  ветра определяется по формуле:

где - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для М-120 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно [1. § 2.2].

    Ветровая  нагрузка в режиме максимального  ветра с гололедом определяется  по следующей формуле

где: - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для М-120 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно, соответственно диаметр н/т и к/п

        - скорость ветра при гололеде, принимается равной 60% от расчетной скорости

 

    Ветровая  нагрузка на несущий трос в  режиме максимального ветра с  гололедом равна

    Ветровая  нагрузка на контактный провод в режиме максимального ветра с гололедом равна

 

1.2.2 Определение результирующих  нагрузок на н/т для двух  режимов

 

3. В режиме максимального ветра

4. В режиме максимального ветра с гололедом

 

1.3  Для боковых  путей станции.

Подвеска  ПБСМ-70 + 2МФ-100.

 

1.3.1 Расчет вертикальных  нагрузок.

    Нагрузка  от собственного веса 1м контактной  подвески при g =0,586 даН/м       [1, табл. 1.5], g =0,873 даН/м [1, табл. 1.5], g =0,1 даН/м определяется из выражения

g = g +n (g + g ) даН/м,

g

=0,586+2(0,873+0,1)=2,444 даН/м

    По заданному  району определяем нормативную стенку гололеда.

b =5 мм (при гололедном районе I [1, § 1.1])

    Расчетная  стенка гололеда определяется  по формуле:

b

=b *k *k , мм

где: k - коэффициент, учитывающий диаметр провода, для ПБСМ-70 d =11 мм, следовательно, в результате интерполяции получим, что k =1,022 [1, §1.3];

       k - коэффициент учитывающий высоту насыпи на которой расположена подвеска, на ровном месте, k =1.

    Стенка  гололеда на н/т равна

b

=5*1,022*1=5,11 мм

    Стенка  гололеда на к/п принимается  50% от стенки гололеда н/т.

b

=0.5b =0,5*5,11=2,555 мм

    Вес  гололеда на провода цепной  подвески определяется:

, даН/м,

 

где: d-диаметр к/п и н/т, мм;

        - плотность гололеда ;

        B - толщина стенки гололеда, мм.

    Вес  гололеда на несущем тросе  равен

 даН/м,

 

    Вес  гололеда на контактном проводе равен

 даН/м

1.3.2 Определение горизонтальных  нагрузок

 

    По  заданному ветровому району определяем  нормативную скорость ветра.

(для 5го ветрового района [1, табл. 1.1]

    Расчетная  скорость ветра определяется  по формуле:

где коэффициент учитывающий высоту насыпи, на которой расположена подвеска, для станций и перегона принимается равной 1,15 [1, табл. 1.3].

    Ветровая  нагрузка в режиме максимального  ветра определяется по формуле:

где - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для ПБСМ-70 и 2МФ-100 принимается  равным 1,25 и 1,55 соответственно [1. § 2.2].

    Ветровая  нагрузка в режиме максимального  ветра с гололедом определяется  по следующей формуле

где: - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для ПБСМ-70 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно, соответственно диаметр н/т и к/п

        - скорость ветра при гололеде, принимается равной 60% от расчетной скорости

 

    Ветровая  нагрузка на несущий трос в  режиме максимального ветра с  гололедом равна

    Ветровая  нагрузка на контактный провод  в режиме максимального ветра  с гололедом равна

 

1.3.3 Определение результирующих  нагрузок на н/т для двух  режимов

 

1. В режиме максимального ветра

2. В режиме максимального ветра с гололедом

2. Расчет максимально допустимых

  длин пролетов

 

2.1. Расчет длин пролетов  на путях станции и перегона  без насыпи

на прямом участке пути

 

    Максимально  допустимая длина пролета для  прямых участков пути определяется  по формуле

где – натяжение контактного провода, даН/м (для контактного провода 2МФ-100 К=2000 даН);

      - максимальный вынос контактного провода в середине пролета, м (при прогибе опоры на уровне крепления контактного провода =0,015 м для расчетной скорости =41,4 м/с найдем, что =0,866 м [1, § 3.2];

      - ветровая нагрузка на контактный провод для расчетного режима, даН/м ( =0.985 даН/м);

      - динамическая составляющая ветровой нагрузки

      - эквивалентная нагрузка, даН/м. 

   

    Динамическую составляющую  ветровой нагрузки рассчитываем  по формуле

где – коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его отклонении;

        η – коэффициент,  учитывающий пульсацию ветра  в зависимости от длины пролета  [1, § 2.2];

        δ – коэффициент,  учитывающий пульсацию ветра  в зависимости от скорости  ветра [1, § 2.2];

        ξ – коэффициент динамичности, зависит от веса провода [1, § 2.2];

 

    Определим значение коэффициента, учитывающего упругие деформации  провода при его отклонении

,

где – коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его отклонении в зависимости от длины пролета [1, § 3.2];

        – коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его отклонении в зависимости от скорости ветра [1, § 3.2];

          – коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его отклонении в зависимости от типа контактного провода [1, § 3.2].

 

    Эквивалентную нагрузку  находим по формуле

где - ветровая нагрузка на контактный провод для расчетного режима, даН/м ( =0.985 даН/м);

       Т - натяжение  несущего троса, даН (для М-120  Т=1800 даН);

       - ветровая нагрузка на несущий трос для расчетного режима, даН/м ( =0.807 даН/м);

        К – натяжение контактного  провода, даН (для контактного  провода     2МФ-100 К=2000 даН);

       - коэффициент, учитывающий ветровые нагрузки [1, табл. 3.1] (при h_и- высоте гирлянды изоляторов для изолированной консоли h_и=0,16 м и расчетной скорости ветра =41,4 м/с =1,179);

L – длина пролета, м;

- коэффициент, учитывающий отношение  натяжения контактного провода  к нагрузке от веса контактного провода ( =12145);

- средняя длина струны в  средней части пролета, м.

 

    Среднюю длину  струны в средней части пролета  определим по формуле

где - конструктивная высота подвески при двух к/п на участках постоянного тока, м, ( =2м);

      g - нагрузка от собственного веса 1м контактной подвески, даН/м (g=2,965 даН/м);

      L – длина пролета, м;

      Т_о - натяжение несущего троса в случае беспровесного положения контактного провода, даН, равно 75% от номинального Т_о =0,75*1800=1350 даН.

 

    Рассчитаем максимально  допустимую длину пролета без  учета эквивалентной нагрузки (не  учитывая влияние несущего троса), т.е.  ; считаем, что =1, К=2000 даН, при прогибе опоры на уровне крепления контактного провода =0,015 м для расчетной скорости =41,4 м/с найдем, что =0,866 м [1, § 3.2], =0,985 даН/м

    Определим  значение динамической составляющей  ветровой нагрузки с учетом  =0,62 при длине пролета 83 м, =1,41 при расчетной скорости =41,4 м/с, =1,075 при контактном проводе 2МФ-100, η=0,45 при длине пролета 83 м, δ=0,20 при расчетной скорости =41,4 м/с, ξ=1,03 при g=2,965 даН/м

    С учетом  найденного коэффициента получим следующую максимально допустимую длину пролета

     Определим  значение динамической составляющей  ветровой нагрузки с учетом  =0,6 при длине пролета 78 м, =1,41 при расчетной скорости =28,75 м/с, =1,075 при контактном проводе 2МФ-100, η=0,41 при длине пролета 78 м, δ=0,20 при расчетной скорости =41,4 м/с, ξ=1,03 при g=2,965 даН/м

    Найдем среднюю  длину струны в средней части  пролета при  =2м, при g=2,965 даН/м, при длине пролета 78 м, Т_о =1350 даН

    Рассчитаем  эквивалентную нагрузку, учитывающую влияние несущего троса, при =0,985 даН/м, Т=1800 даН, =0,807 даН/м, К=2000 даН, при =1,179 (h_и=0,16 м и расчетной скорости ветра =41,4 м/с), при длине пролета 79 м, =0,607 м, =12145

    Определим  искомую длину пролета

    Разность между  пролетами, определенными без  учета и с учетом влияния  несущего троса, не более 5 м, следовательно, дальнейшие уточнения не требуются. Пролеты длиной более 70 м для новых линий не проектируют. Окончательно принимаем максимальную допускаемую длину пролета на прямом участке пути для станции и перегона без насыпи равной 70 м.

 

 

2.2. Расчет длин пролетов на путях перегона с насыпью высотой 7 м

на прямом участке  пути

 

        Рассчитаем максимально допустимую  длину пролета без учета эквивалентной нагрузки (не учитывая влияние несущего троса), т.е. ; считаем, что =1, К=2000 даН, при прогибе опоры на уровне крепления контактного провода =0,015 м для расчетной скорости =45 м/с найдем, что =0,866 м [1, § 3.2], =1,389 даН/м

    Определим  значение динамической составляющей  ветровой нагрузки с учетом  =0,64 при длине пролета 69 м, =1,41 при расчетной скорости =45 м/с, =1,075 при контактном проводе 2МФ-100, η=0,56 при длине пролета 69 м, δ=0,20 при расчетной скорости =45 м/с, ξ=1,03 при g=2,965 даН/м

    С учетом  найденного коэффициента  получим следующую максимально допустимую длину пролета

 

Определим значение динамической составляющей ветровой нагрузки с учетом =0,65 при длине пролета 64 м, =1,41 при расчетной скорости =31,25 м/с, =1,075 при контактном проводе 2МФ-100, η=0,58 при длине пролета 64 м, δ=0,20 при расчетной скорости =31,25 м/с, ξ=1,03 при g=2,965 даН/м