• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий


     СТН ЦЭ 141-99

     
     
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

     
     
НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ


     
Дата введения 2001-04-26

     
     
ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНЫ ОАО "Научно-исследовательский институт транспортного строительства" - ЦНИИС (доктор техн. наук В.П.Шурыгин, кандидаты техн. наук А.П.Чучев, А.А.Орёл, Л.Ф.Белов, А.И.Шелест, В.А.Балаш, Ц.X.Надгериев), Трансэлектропроектом (инженеры В.Я.Новогрудский и Н.А.Постнова), ПГУПСом (доктор техн. наук А.А.Кудрявцев), ВНИИЖТом (доктор техн. наук В.И.Подольский).
     
     ВНЕСЕНЫ Департаментом электрификации и электроснабжения МПС России.
     

2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Указанием первого заместителя Министра путей сообщения Российской Федерации N М-771у от 26 апреля 2001 г.
     

3. ВЗАМЕН ВСН 141-90.
     
     
     ВНЕСЕНЫ ОАО "Научно-исследовательский институт транспортного строительства" (ЦНИИС)
     
     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Данные нормы распространяются на проектирование и расчет типовых и индивидуальных конструкций контактной сети электрифицируемых железных дорог, в том числе для участков с движением поездов со скоростями более 161 км/ч и воздушных линий, подвешиваемых на опорах контактной сети.
     

1.2. Проектирование контактной сети следует осуществлять с выполнением требований 2 части СНиП.
     
     Кроме этого, необходимо руководствоваться требованиями Указаний МПС России и данных "Норм проектирования", учитывающими специфические особенности контактной сети.
     

1.3. Нормы предполагают широкое использование персональной вычислительной техники. В соответствии с этим разработаны методики расчета конструкций контактной сети и даны ссылки на типовые программы расчета.
     

1.4. При проектировании конструкций контактной сети следует:
     
     обеспечивать заданный срок службы конструкции в эксплуатации;
     
     предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций, а также их ремонтопригодность;
     
     обеспечивать наименьшие приведенные затраты на строительство и эксплуатацию;
     
     применять экономичные профили проката и эффективные марки сталей (в т.ч. атмосферостойкие и высокопрочные);
     
     применять прогрессивные конструкции (комбинированные из двух марок стали, предварительно напряженные, из высокопрочных пластмасс);
     
     выполнять требования государственных стандартов и Указаний МПС России.
     

1.5. При проектировании контактной сети следует применять унифицированные значения ее параметров (габарита опор, длины пролета, длины анкерных участков, длины струн).
     
     Для массовых конструкций: фундаментов, опор, поддерживающих, фиксирующих и анкеровочных устройств контактной сети следует разрабатывать типовые проекты. До массового применения конструкции должны быть подвержены приемо-сдаточным испытаниям. В проекте должны быть схемы испытаний конструкций и значения контрольных нагрузок для них.
     

1.6. Расчет конструкций контактной сети следует производить по методу расчетных предельных состояний.
     
     Повторяемость климатических нагрузок при расчете контактной сети следует принимать один раз в 10 лет.
     

1.7. Механический расчет проводов выполняют методами статического расчета согласно указаниям главы 3 норм. Длину пролета между опорами на прямых, переходных кривых и кривых участках пути определяют методом динамического расчета в соответствии с методикой, изложенной в обязательном приложении 1.
     

1.8. Расчет опорных, поддерживающих и фиксирующих устройств контактной сети следует выполнять с учетом коэффициента надежности по ответственности СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети. Его значение следует принимать равным:
     

- при скорости движения поездов

от 161 до 200 км/ч и более

- 1,1;

" "

от 141 до 160 км/ч

- 1,0;

" "

до 140 км/ч (включая простую контактную подвеску)

- 0,95.


     На коэффициент СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети следует делить предельные значения несущей способности, расчетные значения сопротивлений, предельные значения деформаций, раскрытия трещин или умножать расчетные значения нагрузок, усилий или воздействий.
     

1.9. При расчете опор контактной сети по деформациям (предельному состоянию второй группы) следует определять изменение прогиба опоры от воздействия временных нормативных нагрузок, добавляя к ним нагрузки от проводов. Изменение упругого прогиба консольных опор на уровне контактного провода (без учета поворота фундамента) не должно превышать ±65 мм, а упругого прогиба вершины опор гибких поперечин должно быть не более 1/150 их высоты.
     

1.10. Расчет железобетонных опор по образованию или раскрытию трещин (вторая группа предельных состояний) следует осуществлять на сочетание постоянных нормативных нагрузок и временных климатических нагрузок годичной повторяемости: при этих нагрузках поперечные трещины в предварительно напряженных опорах с проволочной арматурой не допускаются.
     

1.11. Привязку типовых конструкций контактной сети в проектах электрифицируемых участков необходимо выполнять по расчетным нагрузкам; значения допустимых расчетных нагрузок должны быть приведены в типовых проектах конструкций контактной сети. Железобетонные опоры при привязке, кроме того, следует проверять по нагрузкам, допустимым по образованию или раскрытию трещин, определяемым согласно указаниям п.1.10 данных Норм.
     

1.12. Для контактной сети участков, расположенных в районах с толщиной стенки отложения гололеда 15 мм и более, а также в местах с интенсивной пляской проводов следует предусматривать плавку гололеда и узлы (конструкции, типы контактной подвески), препятствующие автоколебаниям.
     

1.13. При проектировании типовых конструкций опор, фундаментов, жестких поперечин для каждого типа по геометрическим размерам следует предусматривать 2-4 типа по мощности.
     
     Проектирование типовых конструкций консолей, кронштейнов, фиксаторов, анкеровочных устройств можно выполнять по наибольшим расчетным нагрузкам, при которых предполагается эксплуатировать конструкции.
     
     

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1. Нагрузки, действующие на контактную сеть, подразделяются на постоянные и временные, а последние - на кратковременные и особые.
     

2.2. К постоянным относятся следующие нагрузки:
     

а) вес проводов, изоляторов, оборудования и арматуры контактной сети;
     

б) вес строительных конструкций опорных, поддерживающих, фиксирующих и анкеровочных устройств;
     

в) вес грунта (при расчете фундаментов опор);
     

г) нагрузка от проводов некомпенсированных (при среднегодовой температуре) и компенсированных.
     
     Среднегодовую температуру воздуха следует определять по указаниям СНиП 2.01.01*.
________________
     * На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 23-01-99, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
     

2.3. К кратковременным относятся нагрузки:
     

а) давление ветра на провода, кабели, тросы и другие конструкции;
     

б) вес гололеда на проводах, поддерживающих и фиксирующих устройствах;
     

в) вес гололеда на жестких поперечинах;
     

г) вес снегового отложения на ригелях жестких поперечин;
     

д) нагрузка от некомпенсированных проводов при отклонении температуры воздуха от среднегодового до минимального значения;
     

е) вес монтера с инструментом на проводах или конструкциях;
     

ж) нагрузки, возникающие при погрузке, разгрузке, перевозке и монтаже конструкций;
     

з) нагрузки, возникающие при монтаже проводов контактной сети.
     

2.4. К особым нагрузкам и воздействиям относятся:
     

а) нагрузки, возникающие при обрыве проводов контактной сети;
     

б) сейсмические воздействия;
     

в) нагрузки, возникающие при падении опоры.
     

2.5. Расчет конструкций контактной сети необходимо производить на наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, действующих одновременно в процессе строительства или эксплуатации. При этом необходимо рассматривать основные и особые сочетания нагрузок.
     
     В основные сочетания входят постоянные и следующие возможные кратковременные нагрузки или их сочетание:
     
     - наибольшее для данного района давление ветра (гололед отсутствует);
     
     - отложение гололеда на проводах и конструкциях;
     

- давление ветра на покрытые гололедом провода и конструкции;
     
     - минимальная температура воздуха (ветер и гололед отсутствуют).
     
     При расчете по условиям монтажа принимать следующие сочетания климатических нагрузок: температура воздуха минус 15 °С, скорость ветра 10 м/с, гололед отсутствует.
     
     Примечание:
     
     При определении натяжения тросов гибких поперечин следует учитывать указания пп.2.2 и 2.3.
     
     При определении температуры проводов контактной сети следует учитывать их нагрев от солнечной радиации и протекающих токов.

     
     
     В особые сочетания входят возможные в действительных условиях постоянные и временные нагрузки при одновременном действии нагрузок, возникающих при обрыве проводов контактной сети, или падении одной консольной опоры, или при сейсмических воздействиях.
     

2.6. Значения расчетных нагрузок, необходимых для расчета конструкций контактной сети, следует определять путем умножения нормативного значения каждой из нагрузок на соответствующий ей коэффициент надежности по нагрузке.
     

2.7. В районах с микроклиматическими особенностями, определяющими повышенное значение климатических нагрузок, следует принимать фактически наблюдаемые величины нагрузок.
     

Постоянные нагрузки

2.8. Вес проводов, кабелей, тросов, оборудования, деталей и конструкций контактной сети и воздушных линий определяют по ГОСТ, проектным данным, каталогам и справочным материалам.
     
     Нормативную нагрузку от проводов, деталей и конструкций СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, подвешиваемых на опорах контактной сети, определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.1)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - линейная нагрузка от веса провода или цепной подвески, Н/м;


      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - расчетная длина пролета, м;
              
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нагрузка от изоляторов, Н;
               
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нагрузка от деталей и конструкций, Н.
     
     При определении нагрузки на опорные, поддерживающие или фиксирующие устройства расчетную длину пролета принимают равной среднему арифметическому от длины двух пролетов, примыкающих к рассчитываемой опоре.
     

2.9. Коэффициент надежности по нагрузке для веса проводов, деталей и конструкций принимают равным 1,05.
     
     Если уменьшение постоянной нагрузки может ухудшить условия работы конструкций контактной сети, то коэффициент надежности по нагрузке следует принимать равным 0,9.
     

2.10. Коэффициент надежности по нагрузке для натяжения компенсированных проводов и усилий, передаваемых от них на конструкции, следует принимать равным 1,1.
     
     Нагрузки в расчетном режиме, передаваемые на конструкции контактной сети от натяжения некомпенсированных проводов, определяют по уравнению состояния провода, принимая в исходном режиме нормативные значения нагрузок и соответствующие им натяжения провода. При этом следует учитывать требования пп.2.18, 2.32, 2.36 и 2.47.
     

Ветровые нагрузки

2.11. При определении ветровой нагрузки для конкретных электрифицируемых участков следует руководствоваться указаниями СНиП 2.01.07 и дополнительными требованиями Норм.
     
     Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих.
     

2.12. Нормативное значение ветрового давления СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Па, (скорости ветра  СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, м/с) определяют:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети , (2.2)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нормативное значение ветрового давления, Па, принимаемое по табл.2.1;
                   
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нормативное значение скорости ветра, м/с, повторяемостью 1 раз в 10 лет на высоте 10 м над уровнем земли;
                   
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент изменения ветрового давления в зависимости от характера подстилающей поверхности и высоты насыпи (рис.2.1);
                   
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - высота над поверхностью земли, м (рис.2.2);
                   
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - параметр шероховатости подстилающей поверхности, м, определяемый по табл.2.2
     

Рис.2.1. Коэффициент изменения ветрового давления

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Параметр шероховатости подстилающей поверхности СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, м

Рис.2.1. Коэффициент изменения ветрового давления:

I - насыпь высотой 40 м (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети на рис.2,2); II - нулевое место; III - выемка глубиной 5 м (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети на рис.2.2)

Рис.2.2. Схемы расположения проводов контактной сети над подстилающей поверхностью

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.2. Схемы расположения проводов контактной сети над подстилающей поверхностью


     

Таблица 2.1

Ветровой район (принимают
по СНиП 2.01.07)


I

II

III

IV

V

VI

VII

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

194
19,8

262
26,7

342
34,9

433
44,2

547
55,8

684
69,8

832
84,9

969
92,9

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, м/с

17,8

20,6

23,6

26,5

29,8

33,3

36,8

39,7


     Примечание. Для малоизученных районов скорость и давление ветра следует принимать на район выше.
     
     

Таблица 2.2

N
пп

Тип местности

Параметр шероховатости СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, м

1

2

3

1

Места с резким усилением скорости ветра в результате искусственного формирования направленного потока (вдоль русла реки с высокими берегами, вдоль ущелья)

0,01

2

Открытая ровная поверхность без растительности; поверхность озер, водоемов и морей, поймы крупных рек

0,05

3

Степь, равнина, луг

0,10

4

Открытая холмистая местность или равнинная поверхность с редким лесом, садами, парками

0,20

5

Участки, защищенные лесозащитными насаждениями, не подлежащими вырубке; станции в пределах станционных построек

0,50

6

Не подлежащий вырубке густой лес с высотой деревьев не менее 10 м; город со зданиями высотой более 10 м

1,00


     Примечания: 1. Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется на расстоянии: для местности по п.2 - 250 м; по п.3 - 200 м, по п.4 - 100 м, по п.5 - 50 м, по п.6 - 50 м.
     

2. Для местности по пп.1-4 дано наименьшее значение параметра шероховатости для условий режима максимального ветра с учетом наличия снегового покрова. Эти же значения параметра шероховатости принимают и при гололеде.
     

3. Значение параметра шероховатости по п.5 дано для случая, когда станционные постройки расположены с обеих сторон железнодорожного пути не далее 50 м. В противном случае его значение принимают для местности, лежащей с наветренной стороны станционных построек.
     

4. В случаях, когда местность не подходит под приведенную выше классификацию, можно принимать промежуточное значение параметра шероховатости.
     

5. Для участков контактной сети, проходящих по берегу озера, водоема, моря, если с другой его стороны расположена отвесная стена гор, параметр шероховатости следует принимать по п.2.
     
     Высоту расположения проводов контактной сети над подстилающей поверхностью для участков железной дороги с различным профилем следует определять в соответствии со схемами рис.2.2.
     
     Для участков, расположенных в выемке глубиной 7 м и более, высоту СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети над подстилающей поверхностью следует принимать равной 3 м.
     

6. При расположении железнодорожной насыпи на местности с параметром шероховатости 0,5 и 1 м высота расположения проводов контактной сети уменьшается на высоту препятствия, т.е. становится равной: (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети10) м. При этом значение параметра шероховатости подстилающей поверхности принимают равным 0,15 м по п.5 и 0,2 м - п.6.
          
     

2.13. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, на опорные, поддерживающие и фиксирующие устройства контактной сети определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.3)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - аэродинамический коэффициент, принимаемый по п.2.19 Норм и по обязательному приложению 4 СНиП 2.01.07;
           
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - расчетная поверхность конструкции, к которой приложена ветровая нагрузка, мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети.
     

2.14. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на опорные, поддерживающие и фиксирующие устройства СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.4)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра, принимаемый по табл.2.3; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент пульсаций давления ветра, принимаемый по рис.2.3.
     
     

Таблица 2.3

Линейный размер конструкций.
Длина пролета, м

2

5

10

15

20

25

35

45

55

65

70

75

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети·10СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

89

87

85

82

80

77

75

72

67

62

58

54


     

Рис.2.3. Коэффициент пульсаций давления ветра

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.3. Коэффициент пульсаций давления ветра


     

2.15. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, на провода, кабели, тросы и передаваемой с них на опорные, поддерживающие и фиксирующие устройства определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.5)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль пролета, принимаемый равным: при давлении ветра до 400 Па - 0,9; от 401 до 650 - 0,8; от 651 до 1000 - 0,7; более 1001 Па - 0,65; при механическом расчете проводов и длин пролетов СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети1.
     

2.16. При наличии многолетних (не менее 20 лет) данных местных гидрометеостанций о скорости ветра допускается определять нормативное ветровое давление по выражению:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Па,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - скорость ветра на уровне 10 м над поверхностью земли, соответствующая десятиминутному интервалу осреднения и превышаемая в среднем раз в 10 лет, м/с.
     

2.17. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки, передаваемой с проводов на опорные, поддерживающие и фиксирующие устройства СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, находят по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.6)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент динамичности, принимаемый по рис.2.4 в зависимости от веса провода (проводов) (при гололеде вместе с весом отложения).
     
     

Рис.2.4. Коэффициент динамичности для проводов контактной сети

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

Рис.2.4. Коэффициент динамичности для проводов контактной сети


     

2.18. Коэффициент надежности по ветровой нагрузке, передаваемой с проводов на опорные, поддерживающие и фиксирующие устройства контактной сети, следует принимать равным:
     

а) при расчете по прочности - 1,3;
     

б) при расчете по деформациям - 1,0;
     

в) при расчете по образованию трещин в железобетонных опорах - 0,75.
     
     Коэффициент надежности по ветровой нагрузке на опорные, поддерживающие и фиксирующие конструкции следует принимать равным 1,2.
     
     Расчет проводов выполняют на нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки, умноженному на коэффициент 1,10.
     

2.19. При определении ветровой нагрузки на провода и конструкции контактной сети надо принимать следующие значения аэродинамического коэффициента лобового сопротивления СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети:
     

а) одиночные провода и тросы диаметром 20 мм и более - 1,10;
     

б) то же диаметром менее 20 мм и также провода и тросы, покрытые гололедом - 1,20;
     

в) одиночные контактные провода и тросы цепной подвески с учетом зажимов и струн - 1,25;
     

г) двойные контактные провода с расстоянием между ними 40 мм на нулевых местах и на насыпях высотой до 5 м - 1,55, то же на насыпях более 5 м - 1,85;
     

д) железобетонные опоры кольцевого и круглого сечения - 0,7;
     

е) ригели жестких поперечин по пп.2.20-2.23 Норм;
     

ж) плоские элементы конструкций - 1,4.
     

2.20. Расчет ветровых нагрузок на ригели жестких поперечин следует выполнять в соответствии с рекомендациями СНиП 2.01.07 и дополнительными рекомендациями пп.2.21-2.23 Норм.
     

2.21. Ветровые нагрузки на ригели жестких поперечин необходимо определять для отсека фермы и приводить затем к нагрузке на 1 м.
     
     За отсек принята часть фермы, заключенная между двумя поперечными сечениями на длине панели и характеризующаяся схемой решетки и геометрическими параметрами, которые повторяются по длине фермы (рис.2.5).
     
     

Рис.2.5. Схема отсека фермы

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.5. Схема отсека фермы


     

2.22. Горизонтальную расчетную нагрузку на отсек ригеля СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, определяют при действии ветра вдоль пути:

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети ,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, принимаемый равным 1,2;


     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - характерная площадь с наветренной стороны отсека фермы (мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), определяемая для четырехгранных ферм по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - характерные площади стержней отсека, соответственно нижнего и верхнего поясов, раскосов, распорки, раскоса горизонтальной грани, раскоса в поперечном сечении, мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, определяемые по формулам (2.7)

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети;                                   

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети;                                  

  СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети;                        (2.7)

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,                                   


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - ширина полки соответственно нижнего и верхнего поясов, м; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - длина отсека, м; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - ширина полки соответствующего стержня решетки, м; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - угол между поясом и раскосом соответственно в вертикальной и горизонтальной гранях, град; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - угол отклонения от вертикали раскосов в поперечном сечении отсека четырехгранной фермы; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - число раскосов, распорок на одной вертикальной грани отсека; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - число раскосов на одной горизонтальной грани и поперечном сечении отсека, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - высота фермы, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - ширина фермы.
     
     Аэродинамический коэффициент СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети определяют по табл.2.4
     
     

Таблица 2.4

Отношение
СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

Отношение СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

1,0

2,0

Отношение СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

1,0

1,5

1,0

1,5

1,0

1,5

0,05

2,55

2,59

2,66

2,70

2,77

2,81

0,10

2,05

2,10

2,20

2,25

2,35

2,40

0,20

1,68

1,73

1,89

1,94

2,10

2,15


     

2.23. Суммарную горизонтальную расчетную ветровую нагрузку на ферму ригеля и несущие тросы цепной подвески, направленную перпендикулярно оси пути, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, определяют по формуле:   
       

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.8)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - характерная площадь фермы, равная сумме характерных площадей отсеков, мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - ветровая нагрузка на СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-провод, Н, определяемая по указаниям пп.2.13-2.18; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - число проводов.
     
     Ветровая нагрузка на ферму ригеля поперечины в направлении, перпендикулярном оси пути, может быть принята равной 30% от ветровой нагрузки на ферму вдоль оси пути.
     
     Наибольшая величина суммарной ветровой нагрузки имеет место при угле скольжения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети15° (рис.2.6).
     
     

Рис.2.6. Схема для определения угла скольжения ветра относительно ригеля

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.6. Схема для определения угла скольжения ветра относительно ригеля


     
     В последней формуле аэродинамический коэффициент лобового сопротивления несущих тросов (контактных проводов) при угле скольжения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети15° определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления несущих тросов (контактных проводов) при их поперечном обтекании.
     

2.24. Максимальное значение ветровой нагрузки следует определять при температуре воздуха минус 5 °С.
     

Гололедные нагрузки

2.25. Гололедную нагрузку на контактную сеть следует рассчитывать в соответствии с указаниями главы СНиП 2.01.07 и дополнительными требованиями Норм.
     

2.26. Нормативное значение гололедной нагрузки на проводах, кабелях и тросах, подвешенных на опорах контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, находят по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.9)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нормативное значение линейной гололедной нагрузки, Н/м, определяемой, исходя из толщины стенки гололеда, приведенного к цилиндрической форме с плотностью СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети0,9 г/смСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети.
     

2.27. Нормативную толщину стенки гололеда СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети повторяемостью один раз в 10 лет, приведенную к высоте 10 м над поверхностью земли и диаметру провода 10 мм, следует принимать для различных географических районов по таблице 2.5.
     
     

Таблица 2.5

Гололедный район (принимают по СНиП 2.01.07)

I

II

III

IV

V

Толщина стенки гололеда, мм

5

10

15

20

25


     
     Для малоизученных районов толщину стенки гололеда принимать на район выше. Изменение толщины стенки гололеда в зависимости от диаметра провода следует учитывать по указаниям главы СНиП 2.01.07.
     

2.28. Местные условия образования гололедно-изморозевого отложения учитывают поправочным коэффициентом СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети к толщине стенки отложения по данным табл.2.5. Значения коэффициента для промежуточных значений высоты насыпи и глубины выемки определяют линейной интерполяцией.



Таблица 2.6

N
пп

Вид поверхности

Поправочный коэффициент, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

1

Насыпь высотой, м

5

1,10

10

1,20

15

1,30

20

1,40

25

1,45

30 и более

1,50

2

Выемка глубиной, м

5

0,75

7 и более

0,60

3

Незащищенная от ветра, открытая, ровная поверхность

1,10

4

Лес, здания, станционные постройки с высотой более высоты расположения проводов

0,80


     

2.29. С целью учета особенностей образования гололеда на проводах контактной подвески необходимо:
     

а) при определении веса гололеда на контактных проводах толщину стенки гололеда принимать равной 50% толщины стенки, принятой для данного района;
     

б) при определении веса гололеда на несущем тросе вводить поправочный коэффициент к весу отложения, равный 0,8.
     

2.30. Нагрузку от гололеда на струнах СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н/м, отнесенную к длине пролета, следует определять по выражению:
     
     при одном контактном проводе:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; (2.10)


     при двух контактных проводах и шахматном расположении струн:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.11)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нормативная толщина стенки гололеда; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - диаметр струны, мм.

2.31. При различных углах встречи гололедонесущего потока с проводами необходимо принимать следующие значения веса гололеда, %:
     

при угле встречи 90° (перпендикулярно оси пути)

100

при 0° (вдоль оси пути)

30


     Примечания: 1. Указания п.2.31 необходимо учитывать при расчете жестких поперечин на наиболее невыгодные сочетания ветровых и гололедных нагрузок.
     

2. Гололедные нагрузки для промежуточных значений угла допускается определять линейной интерполяцией между указанными значениями.
     
     

2.32. Коэффициент надежности по гололедной нагрузке следует принимать равным:
     

а) при расчете по прочности:
     
     для проводов в I, II, III гололедных районах - 1,3; в IV, V - 1,4;
     
     для гололедных отложений на конструкциях опорных, поддерживающих и фиксирующих устройств - 1,3;
     
     для проводов, на которых проектом предусмотрена плавка гололеда СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети1;
     

б) при расчете по деформациям: в I, II, III районах - 0,5;
     
     в IV, V - 0,7;
     

в) при расчете по образованию трещин в железобетонных опорах - 0,3.
     

2.33. Нормативное значение ветрового давления, Па, (скорость ветра, м/с) при гололеде следует принимать по табл.2.7.



Таблица 2.7

Гололедные районы
(принимают по СНиП 2.01.07)

I

II

III

IV

V

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

92
9,4

100
10,2

117
11,9

167
17,0

192
19,6

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, м/с

12

13

14

17

18


     

2.34. Местные условия защищенности контактной сети при определении давления ветра в заданных условиях при гололеде следует учитывать в соответствии с п.2.12.
     
     Значения средней и пульсационной составляющих нормативной ветровой нагрузки при гололеде определяют по пп.2.13-2.17.
     
     Ветровую нагрузку на контактные провода и несущие тросы, покрытые гололедом, следует определять с учетом п.2.29.
     

2.35. Расчет проводов следует выполнять на нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки при гололеде, умноженное на коэффициент 1,10.
     

2.36. Коэффициент надежности по ветровой нагрузке, передаваемой с проводов, покрытых гололедом, на опорные, поддерживающие и фиксирующие устройства, следует принимать равным:
     

а) при расчете по прочности - 1,3;
     

б) при расчете по деформациям - 0,85;
     

в) при расчете по образованию трещин в железобетонных опорах - в I, II гололедных районах - 0,55; III, IV, V - 0,45.
     
     Коэффициент надежности по ветровой нагрузке при гололеде на опорные, поддерживающие и фиксирующие конструкции следует принимать равным 1,2.
     

2.37. Гололедную нагрузку следует находить при температуре минус 5 °С.
     

2.38. Гололедную нагрузку на ферму жесткой поперечины определяют для отсека фермы и приводят затем к нагрузке на 1 м ее длины.
     
     Расчетную гололедную нагрузку СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н/м, определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.12)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент надежности для гололедной нагрузки на ферму, принимаемый согласно требованиям главы СНиП 2.01.07;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - поверхность отсека, подверженная обледенению, мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети.


     Здесь СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - полная поверхность отсека фермы, мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети;


     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - составляющие общей площади СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети поверхности отсека, соответственно, нижнего пояса (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), верхнего пояса (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), раскоса (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), распорки (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), раскоса горизонтальной грани (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), распорки горизонтальной грани (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), раскосов в поперечном сечении фермы (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети);
     
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - число поясов нижних, верхних, раскосов и распорок на вертикальных гранях, раскосов и распорок на горизонтальных гранях, а также раскосов в поперечных сечениях отсека фермы (соответственно).
     

Снеговые нагрузки на ригель жесткой поперечины

2.39. При определении снеговой нагрузки на ригель жесткой поперечины следует руководствоваться указаниями СНиП 2.01.07 и учитывать дополнительные требования Норм.
     

2.40. Нормативное значение снеговой нагрузки на жесткие поперечины СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, следует определять по формуле
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.13)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нормативное значение веса снегового покрова на 1 мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети горизонтальной поверхности земли, принимаемое для различных районов по табл.2.8; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - площадь верхней горизонтальной грани фермы ригеля по наружному обмеру, мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на ригель, принимаемый по табл.2.8.
     
     

Таблица 2.8

Снеговой район (принимают
по СНиП 2.01.07)

I

II

III

IV

V

VI

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

600
61,2

800
81,5

1200
122,3

1700
173,3

2300
234,5

2900
295,6

Коэффициент СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

Жесткая поперечина без освещения

0,20

0,25

0,30

0,40

0,45

0,48

Жесткая поперечина
с освещением

0,30

0,35

0,55

0,58

0,60

0,02


     

2.41. Допускается определять нормативное значение веса снегового покрова земли по данным многолетних (не менее 20 лет) наблюдений местных метеостанций.
     

2.42. Коэффициент надежности по снеговой нагрузке на жесткие поперечины следует принимать равным 1,3.
     

2.43. Снеговую нагрузку находят при температуре воздуха 0 °С. Давление ветра при снеговой нагрузке отсутствует.
     

Температурные воздействия

2.44. Расчет температурных воздействий на контактную сеть следует выполнять по СНиП 2.01.07, СНиП 2.01.01 и дополнительным требованиям Норм.
     

2.45. Нормативное значение минимальной температуры воздуха, °С, определяют по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети °С,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - многолетняя средняя месячная температура воздуха в январе, принимаемая по карте 5 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07 или СНиП 2.01.01; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - отклонение средней суточной температуры от средней месячной (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети), принимаемое в соответствии с СНиП 2.01.07.
     
     При наличии многолетних (не менее 20 лет) данных местных метеостанций допускается определять нормативное значение температуры воздуха по формуле:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - средняя суточная температура наиболее холодных суток в январе;
     
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - абсолютная минимальная температура воздуха.
     

2.46. Расчетное значение минимальной температуры воздуха равно абсолютной минимальной температуре.
     

2.47. При определении нагрузок, передаваемых на конструкции контактной сети, необходимо принимать следующие значения коэффициента надежности по нагрузке для натяжения некомпенсированных проводов при температурных воздействиях:
     
     

При расчете по:

Для некомпенсированного несущего троса

Для одиночных проводов (усиливающих, питающих, ВЛ)

Прочности

1,1

1,2

Деформациям

1,0

1,0

Образованию трещин в железобетонных опорах

0,9

0,8


     

2.48. Нормативное и расчетное значения максимальной температуры воздуха следует принимать равными абсолютной максимальной температуре воздуха СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети c учетом воздействия солнечной радиации (прямой и рассеянной).
     
     Эквивалентное увеличение максимальной температуры воздуха в результате нагрева проводов солнечной радиацией определяют по выражению:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - максимальное значение суммарной солнечной радиации, Вт/мСТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, принимаемое по табл.5 СНиП 2.01.01.
     
     Для районов, расположенных между 46 и 66 градусами с.ш., температуру нагрева проводов солнечной радиацией СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети можно принять равной 14 °С.
     

2.49. При определении длины анкерных участков цепных подвесок изменение температуры воздуха следует принимать между среднегодовым и нормативным значениями.
     
     При определении диапазона температуры для расчета перемещения анкерных грузов следует учитывать нагрев проводов солнечной радиацией и тяговыми токами.
     

2.50. Температуру беспровесного положения контактного провода следует определять по выражению:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - среднегодовая температура воздуха, определяемая по СНиП 2.01.01; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - поправка, равная 20-25° при одном и 15-20° при двух контактных проводах.
     
     Более точно температуру беспровесного положения контактного провода можно определить, исходя из следующих соотношений:
     
     если значения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети (после округления до 5 °С), то СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети равно 20 при одном, 15 °С при двух контактных проводах;
     
     если СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, то СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети соответственно равно 25 и 20 °С.
     
     Здесь СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - средняя нормативная температура воздуха
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети. (2.14)


Монтажные нагрузки

2.51. Конструкции контактной сети (опоры, консоли, жесткие поперечины, кронштейны фиксаторов) следует проверять расчетом на действие монтажных нагрузок, возникающих при погрузке, разгрузке и перевозке, выполняемых, в соответствии с требованиями "Норм по производству и приемке строительных и монтажных работ при электрификации железных дорог", СТН ЦЭ 12, а также при монтаже как самих конструкций, так и располагаемых на них элементов контактной сети (проводов и др.).
     

2.52. При расчете конструкций на воздействие нагрузок, возникающих при погрузочно-разгрузочных работах и перевозке, должны быть рассмотрены схемы строповки и погрузки, вызывающие наибольшие усилия в конструктивных элементах.
     
     Если возникающие при этом монтажные нагрузки приводят к необходимости увеличения сечений конструкции, то в проекте должны быть предусмотрены более рациональные схемы строповки и погрузки, по которым и определяют затем значения монтажных нагрузок.
     
     Монтажные нагрузки при погрузке, разгрузке и перевозке конструкций следует определять с учетом коэффициентов, учитывающих динамические воздействия:
     

при подъеме кранами

1,25

при перевозке транспортом

1,60


     При проектировании типовых конструкций следует принимать коэффициент надежности по монтажной нагрузке равным 1,6.
     

2.53. Опоры и жесткие поперечины, перевозимые или складируемые в несколько рядов, нужно проверять расчетом на действие нагрузок от вышележащих конструкций на нижний ряд.
     

2.54. Опорные и поддерживающие конструкции необходимо проверять на нагрузки, возникающие при монтаже цепных подвесок и одиночных проводов, подвешиваемых со стороны поля. При этом полученные усилия необходимо умножать на коэффициент СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети1,25, учитывающий динамическое воздействие нагрузки. Если методы монтажа отличаются от приведенных в СТН ЦЭ 12, то величины этих нагрузок следует определять в зависимости от методов монтажа. Если намечаемый метод монтажа создает нагрузки, недопустимые для типовых конструкций, то должны быть внесены изменения в метод монтажа или в конструкцию.
     

2.55. Горизонтальные и наклонные элементы решетки металлических опор и жестких поперечин при угле наклона 30° и менее, а также консоли и кронштейны фиксаторов проверяют расчетом на вес монтера, равный 1000 Н. При этом следует принимать следующие климатические условия: скорость ветра 10 м/с, температура воздуха минус 15 °С.
     

2.56. Анкерные опоры и их оттяжки следует рассчитывать на усилия вдоль пути от анкеруемых проводов. Для определения расчетной нагрузки величину нормативного натяжения в проводах в основных сочетаниях следует увеличивать на коэффициент надежности равный 1,15.
     

Нагрузки при обрыве проводов

2.57. Определение нагрузок аварийного режима на консольные опоры контактной сети следует производить для случая обрыва несущего троса цепных контактных подвесок.
     
     Нагрузки при обрыве проводов на опорах питающих линий определяют, исходя из условий обрыва одного из проводов, подвешенных на опоре, дающего наибольший изгибающий или крутящий момент на опору. Продольную (вдоль линии) силу, приложенную в точке крепления провода при его обрыве, принимают равной 0,5 наибольшего натяжения провода, подвешенного на металлической опоре, и 0,3 наибольшего натяжения провода при его подвеске на железобетонной опоре. Нагрузки на концевые, угловые и анкерные опоры при обрыве проводов питающих и отсасывающих линий определяют по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ). При этом нагрузки определяют из условий обрыва проводов одной линии, дающих наибольший изгибающий или крутящий момент на опору.
     

2.58. Расчетную схему для определения усилий, действующих на консольные опоры контактной сети при обрыве проводов цепной подвески, следует принимать по рис.2.7.
     

Рис.2.7. Схема действия сил на опору при обрыве несущего троса

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.7. Схема действия сил на опору при обрыве несущего троса


     
     На конце консоли приложена вертикальная нагрузка СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, H,
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.15)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети1,9 - динамический коэффициент; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - вес цепной контактной подвески, зависящий от типа применяемых проводов и длины пролета, Н.
     
     Консоль (рис.2.8) развернута на угол СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети к линии, перпендикулярной оси пути таким образом, что точка закрепления троса передвинута вдоль пути на величину СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, равную конструктивной высоте цепной контактной подвески. Угол СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети определяют из условия
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети.

Рис.2.8. Расположение консоли (в плане) при действии максимальных сил, возникающих при обрыве проводов

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.8. Расположение консоли (в плане) при действии максимальных сил, возникающих при обрыве проводов


     
     Изгибающий момент СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети создается вертикальной силой, приложенной на конце консоли
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.16)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - расстояние от оси опоры до точки крепления несущего троса, м; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - расстояние от оси опоры до центра тяжести консоли, м; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - вес консоли, Н; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - вес изолятора, Н.

     Очертание эпюры изгибающих моментов соответствует приведенному на рис.2.7. Работа опоры, имеющей разные значения моментов инерции сечения вдоль оси пути и перпендикулярно к ней, соответствует косому изгибу.
     
     Составляющие изгибающего момента вдоль оси пути СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети и перпендикулярно к оси пути СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети следует вычислять по формулам:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети;               (2.17)

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,    (2.18)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - изгибающий момент в плоскости действия равнодействующей силы.

2.59. Нагрузку на конструкции контактной сети при обрыве несущего троса определяют для заданного типа контактной подвески, района по гололеду и длин пролетов. Для определения вертикальных сил, действующих при обрыве, следует принимать толщину стенки гололеда, равную 0,5 максимальной расчетной для данного района.
     

2.60. Расчет нагрузок на ригель жесткой поперечины в аварийном режиме следует выполнять для случая обрыва несущего троса в середине пролета контактной подвески одного из главных путей, дающего наиболее невыгодные сочетания и наибольшие величины действующих сил.
     
     При расчете в аварийном режиме продольной нагрузки на опорные узлы поперечины следует рассматривать случай обрыва той контактной подвески, при котором величина нагрузки имеет максимальное значение.
     
     Вертикальную нагрузку, действующую при обрыве проводов на жесткую поперечину, следует определять по формуле (2.15).
     
     При расчете жесткой поперечины на вертикальную нагрузку от обрыва проводов действие продольной силы не учитывают.
     
     При подвешивании контактной подвески на консольных стойках место приложения вертикальной нагрузки следует определять с учетом поворота консоли на угол СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети (см. п.2.58).
     

2.61. Нагрузку вдоль пути на анкерные опоры при обрыве проводов следует определять по максимальной величине их натяжения с учетом коэффициента 1,15, обусловленного динамическим воздействием нагрузки при обрыве контактного провода или несущего троса.
     

2.62. Усилие вдоль пути, действующее при обрыве проводов компенсированной контактной подвески на анкерную опору средней анкеровки, нужно определять как сумму, состоящую из максимального натяжения в дополнительном тросе и 40% натяжения в несущем тросе.
     

2.63. Продольную нагрузку на жесткие поперечины СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, Н, от обрыва несущего троса следует принимать в зависимости от веса контактной подвески с учетом гололедного отложения на проводах СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, кН, величины натяжения троса СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети и длины узла подвешивания троса на ригеле СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, по выражению:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (2.19)


где


СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,                                                        (2.20)


     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети0,3 кН; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент, учитывающий вес контактной подвески и равный 0,4; СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент, учитывающий величину натяжения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети несущего троса (рис.2.9); СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент, учитывающий длину узла подвешивания СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети несущего троса на ригеле жесткой поперечины (рис.2.10).
     
     

Рис.2.9. Коэффициент, учитывающий величину натяжения несущего троса

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.9. Коэффициент, учитывающий величину натяжения несущего троса

Рис.2.10. Коэффициент, учитывающий длину узла подвешивания несущего троса на ригеле жесткой поперечины

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.2.10. Коэффициент, учитывающий длину узла подвешивания несущего троса на ригеле жесткой поперечины


     
     При подвешивании контактной подвески на консольных стойках или несущего троса компенсированной подвески на роликах расчет жесткой поперечины в аварийном режиме на продольную нагрузку не производят.
     

2.64. При расчете жесткой поперечины на продольную нагрузку от обрыва несущего троса вертикальную составляющую нагрузки СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети принимают равной весу подвески с учетом гололедного отложения на проводах.
     

2.65. Реакция необорванных несущих тросов контактных подвесок соседних путей включает статическую и динамическую составляющие. Статическую составляющую реакции тросов следует определять по пп.5.52-5.54 Норм.
     
     Суммарная величина реакции тросов равна значению статической составляющей, умноженному на коэффициент динамичности, равный 1,5.
     

2.66. При проектировании типовых конструкций контактной сети нагрузки при обрыве проводов следует принимать для наиболее тяжелых расчетных условий: максимальной длины пролета, наиболее тяжелого типа контактной подвески и наибольшего веса отложения гололеда на проводах.
     
     Рекомендуемые при проектировании типовых конструкций величины нагрузок приведены в таблицах 2.9 и 2.10.
     
     Примечания: 1. В таблицах приведена максимальная возможная в заданном ветровом районе унифицированная длина пролета, при которой определено усилие от обрыва.
     

2. Максимальная длина пролета определена при значении параметра шероховатости подстилающей поверхности, равном 0,5 м.
     

3. Натяжение несущих тросов равно 20 кН.
     
     

Таблица 2.9

Расчетные условия

Габарит опор, м

Изгибающий момент, кН·м, (вдоль пути - СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети/ поперек пути - СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети)

Тип контактной подвески

М-120+2МФ-100

ПБСМ-95+1МФ-100

Ветровой район (длина пролета, м)

I-V (76)

VI (72)

VII (68)

I-V (72)

VI (64)

VII (60)

Без учета веса гололеда

3,1

10,31/11,26

9,81/10,72

9,31/10,18

6,07/6,64

5,50/6,01

5,22/5,70

3,3

10,31/12,46

9,81/11,86

9,31/11,27

6,07/7,35

5,50/6,66

5,22/6,31

3,5

10,31/13,72

9,81/13,06

9,31/12,41

6,07/8,09

5,50/7,33

5,22/6,95

5,0

10,46/22,46

9,97/21,40

9,48/20,35

6,26/13,44

5,69/12,22

5,41/11,61

5,7

10,71/26,89

10,22/25,66

9,73/24,44

6,52/16,38

5,96/14,96

5,67/14,25

С учетом веса гололеда при толщине отложения:















5

3,1

10,92/11,93

10,39/11,35

9,86/10,78

6,48/7,08

5,86/6,41

5,55/6,07

3,3

10,92/13,20

10,39/12,57

9,86/11,93

6,48/7,84

5,86/7,09

5,55/6,72

3,5

10,92/14,54

10,39/13,84

9,86/13,14

6,48/8,63

5,86/7,81

5,55/7,40

5,0

11,07/23,76

10,55/22,64

10,02/21,52

6,66/14,30

6,05/12,99

5,74/12,33

5,7

11,32/28,41

10,80/27,11

10,28/25,80

6,92/17,39

6,31/15,85

6,01/15,09

10

3,1

11,70/12,78

11,13/12,16

10,56/11,54

7,01/7,66

6,33/6,92

5,99/6,55

3,3

11,70/14,14

11,13/13,46

10,56/12,77

7,01/8,48

6,33/7,66

5,99/7,25

3,5

11,70/15,57

11,13/14,82

10,56/14,07

7,01/9,33

6,33/8,44

5,99/7,99

5,0

11,84/25,42

11,28/24,22

10,72/23,01

7,19/15,43

6,52/13,99

6,18/13,27

5,7

12,09/30,35

11,53/28,94

10,97/27,53

7,45/18,70

6,78/17,02

6,45/16,19

15

3,1

12,61/13,81

12,02/13,14

10,41/12,47

7,61/8,37

6,91/7,56

6,54/7,15

3,3

12,61/15,29

12,02/14,54

10,41/13,80

7,61/9,27

6,91/8,36

6,54/7,91

3,5

12,61/16,83

12,02/16,01

10,41/15,19

7,61/10,20

6,91/9,21

6,54/8,71

5,0

12,78/27,44

12,17/26,12

11,56/24,81

7,84/16,82

7,09/15,23

6,72/14,43

5,7

13,02/32,70

12,41/31,17

11,80/29,64

8,09/20,32

7,35/18,47

6,99/17,54

20

3,1

13,75/15,03

13,07/14,29

12,40/13,55

8,43/9,22

7,60/8,31

7,19/7,86

3,3

13,75/16,63

13,07/15,81

12,40/15,00

8,43/10,21

7,60/9,20

7,19/8,69

3,5

13,75/18,31

13,07/17,41

12,40/16,52

8,43/11,24

7,60/10,13

7,19/9,57

5,0

13,88/29,81

13,21/28,37

12,54/26,93

8,61/18,48

7,78/16,70

7,37/15,81

5,7

14,12/35,46

13,46/33,78

12,79/32,11

8,86/22,26

8,04/20,18

7,63/19,15

25

3,1

15,03/16,42

14,29/15,61

13,55/14,80

9,33/10,21

8,40/9,19

7,94/8,68

3,3

15,03/18,18

14,29/17,28

13,55/16,38

9,33/11,29

8,40/10,17

7,94/9,60

3,5

15,03/20,01

14,29/19,03

13,55/18,04

9,33/12,44

8,40/11,19

7,94/10,57

5,0

15,15/32,54

14,42/30,95

13,68/29,37

9,50/20,40

9,57/18,41

8,11/17,41

5,7

15,39/38,64

14,65/36,80

13,92/34,95

9,76/24,49

8,83/22,17

8,37/21,01


     
Таблица 2.10

Расчетные условия

Продольная нагрузка на жесткие поперечины, кН

Тип контактной подвески

М-120+2МФ-100

ПБСМ-95+МФ-100

Ветровой район (длина пролета, м)

I-V (76)

VI (72)

VII (68)

I-V (72)

VI (64)

VII (60)

Без учета гололеда

1,79

1,72

1,65

1,18

1,10

1,06

С учетом гололеда при толщине стенки отложения, мм:

5

1,99

1,90

1,82

1,31

1,22

1,17

10

2,28

2,18

2,09

1,52

1,40

1,34

15

2,67

2,55

2,44

1,79

1,64

1,57

20

3,16

3,01

2,87

2,14

1,95

1,86

25

3,74

3,56

3,39

2,56

2,32

2,21


     

2.67. Расчет консольных опор контактной сети на особые сочетания нагрузок, появляющихся в результате обрыва проводов, следует производить только по первому предельному состоянию (по несущей способности).
     

2.68. Расчетное сопротивление стали для расчета конструкций контактной сети по несущей способности на нагрузки от обрыва проводов следует принимать: при учете гололеда - равным нормативному, а без гололедных отложений - 95% от нормативного. При расчете железобетонных опор расчетное сопротивление стали может быть повышено на 10%, а бетона - на 25%.
     

2.69. При проектировании консолей необходимо производить проверочный расчет на нагрузки от обрыва проводов. Вертикальную силу, приложенную на конце консоли, следует определять в соответствии с п.2.58 Норм.
     

Сейсмические воздействия

2.70. В районах с сейсмичностью 8-9 баллов фундаменты, опоры и соединенные с ними жестким (не шарнирным) узлом жесткие поперечины или другие конструкции контактной сети следует рассчитывать с учетом сейсмических воздействий, принимаемых в соответствии с указаниями СНиП II-7 и Норм. Конструкции, имеющие шарнирное соединение с опорой (консоли, фиксаторы), рассчитывают без учета сейсмических воздействий.
     

2.71. Расчеты воздушных линий (ВЛ) электропередачи и контактной сети на сейсмические воздействия необходимо осуществлять для двух расчетных условий:
     

а) сейсмические волны распространяются перпендикулярно направлению контактной сети или ВЛ; при этих расчетных условиях следует делать проверку опор контактной сети по прочности и по деформациям, а опор ВЛ - по деформациям и прочности с учетом дополнительного момента от влияния массы проводов, получающегося в результате наклона опор; инерционные силы от массы проводов в этом расчетном режиме не учитывают;
     

б) направление сейсмических волн совпадает с направлением контактной сети или ВЛ электропередачи; в этом случае необходимо определять деформации опор на уровне подвешивания проводов, затем по разности деформаций опор определить изменение натяжения проводов за счет изменения длины пролета некомпенсированных проводов (начиная от анкерной опоры) и по величине изменения натяжения проводов определять продольную силу, действующую в точке крепления проводов к изоляторам, после этого делать проверку прочности изоляторов (опорных, штыревых) и опор.
     
     Для проводов контактной сети как на перегонах, так и на станциях в районах с сейсмичностью 8-9 баллов рекомендуется компенсированная анкеровка, снижающая сейсмические воздействия на изоляторы и опоры при их направлении вдоль пути; не рекомендуется применение опорных изоляторов.
     

2.72. Для снижения усилий от сейсмических воздействий на кронштейны и опоры вдоль пути от некомпенсированных проводов необходимо предусматривать специальные конструктивные мероприятия.
     

2.73. В расчетах на сейсмостойкость опору контактной сети или ВЛ электропередачи следует считать как систему с СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети степенями свободы с массой, сосредоточенной в СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети точках, соответствующих центрам масс элементов, на которые разделена опора, причем стойки длиной до 15,6 м следует рассчитывать при СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети5, при расчете стоек длиной до 21 м принимать СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети7, а длиной более 21 м - СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети10.
     
     Расчетные изгибающие моменты от действия сейсмических сил для системы с СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети степенями свободы следует определять не менее, чем для трех форм колебаний.
     
     Расчетные сопротивления стали и бетона при расчете конструкций на сейсмические воздействия принимать в соответствии с п.2.68.
     

2.74. Для опор контактной сети, ВЛ электропередачи коэффициент динамичности СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети при определении сейсмических сил следует увеличивать согласно СНиП II-7 в 1,5 раза и принимать равным СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - период собственных колебаний опоры.
     
     Методика расчета опорных конструкций контактной сети на сейсмические воздействия приведена в приложении 5.
     

Нагрузки при падении опоры

2.75. Расчет опор на особую нагрузку от падения соседней опоры следует производить для кривых участков пути при привязке типовых конструкций железобетонных опор.
     
     Расчет выполняют при проектировании контактной сети вновь электрифицируемых ж.д. участков и при замене опор на действующих электрифицированных линиях.
     

2.76. При определении нагрузок, воздействующих на данную опору при падении соседней, должны быть учтены параметры контактной подвески и других линий, подвешенных на опорах, радиус кривой, давление ветра в заданных условиях в соответствии с разделом 2.
     
     Падение опоры в аварийном режиме следует рассматривать с учетом динамики в плоскости, перпендикулярной оси пути в сторону центра кривой.
     

2.77. Суммарный изгибающий момент, действующий на опору, определяют сложением (с учетом знака) составляющих расчетного момента от всех постоянных и кратковременных нагрузок и дополнительных от падения соседней опоры. Нагрузки определяют для принятого расчетного режима.
     

2.78. Величину дополнительной составляющей изгибающего момента в основании стойки, обусловленную падением соседней опоры с учетом динамики ее падения, можно принимать по таблицам приложения 6 для типовых конструкций контактной сети.
     

2.79. Выбор типовых конструкций опор и при необходимости корректировку принятых длин пролетов следует производить путем сравнения суммарного изгибающего момента с разрушающим значением момента типовой конструкции, определяемого умножением изгибающего момента, выдерживаемого сечением по прочности (см. таблицу расчетных данных соответствующего проекта ж.б. опор), на коэффициент 1,6.
     
     При оценке прочности эксплуатируемых опор контактной сети их разрушающее значение изгибающего момента следует принимать с учетом снижения прочностных характеристик в процессе эксплуатации.
     

Сочетания нагрузок

2.80. Сочетания нагрузок для расчета конструкций контактной сети принимают в соответствии с пп.2.1-2.5 Норм.
     

2.81. 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 следует умножать на коэффициент сочетаний 0,9.
     
     При расчете конструкций контактной сети на особые сочетания расчетные величины кратковременных нагрузок следует умножать на коэффициент сочетаний 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования зданий и сооружений в сейсмических районах.
     

2.82. При учете сочетаний нагрузок за одну кратковременную нагрузку следует принимать:
     
     ветровую нагрузку и температурные воздействия в соответствии с п.2.24;
     
     гололедно-ветровую нагрузку и температурные воздействия в соответствии с пп.2.33, 2.37.
     
     

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК И ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ

3.1. При определении наибольшего допускаемого по прочности натяжения проводов и тросов следует учитывать статистические характеристики прочности проводов и действующих в данном районе климатических нагрузок, срок службы проводов и снижение их прочности в эксплуатации, динамический характер нагрузок, возникающих 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
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (3.1)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - величина разрушающей нагрузки при растяжении проводов, принимаемая по государственным стандартам или заводским сертификатам;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент запаса прочности, принимаемый по табл.3.1.
     
     

Таблица 3.1

Расчетный режим

Гололедный район (принимают по СНиП 2.01.01-07)

Коэффициент запаса прочности несущих тросов полукомпенсированных контактных подвесок и проводов воздушных линий


сталемедный

стале-
алюми-
ниевый
(ПБСА)

медный
(М)

алюминие-
вый
(А)

стале-
алюми-
ниевый
(AC)

(ПБСМ)

(БСМ)

Наибольшая гололедная нагрузка с давлением ветра

I-II

2,8

3,0

2,9

2,1

2,7

3,0

III-IV

3,0

3,1

3,0

2,2

3,0

3,5

V

3,2

3,3

3,2

2,4

3,5

4,0

Наибольшая ветровая нагрузка

-

2,8

3,0

2,9

2,1

2,7

3,0

Низшая температура воздуха

-

2,8

3,0

2,9

2,1

2,7

3,0


     Примечание. Для несущих тросов компенсированных контактных подвесок величину СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети следует принимать равной: для троса марки ПБСМ - 2,8; ПБСА - 3,0; М - 2,2.
     
     
     Величину наибольшего допускаемого натяжения проводов и несущих тросов СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, кН (кгс), следует принимать по табл.3.2.
     
     

Таблица 3.2

Кратковременные климатические нагрузки, их сочетание

Гололедный район (принимают по СНиП 2.01.07)

Наибольшее допускаемое натяжение СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, кН (кгс)


Несущий трос полукомпенсированной контактной подвески, провод воздушной линии

ПБСМ-70

ПБСМ-95

ПБСА-50/70

М-120

М-95

А-120

А-150

А-185

AC-25/4,2

AC-35/6,2

AC-50/8

AC-70/11

Наибольшая гололедная нагрузка с давлением ветра

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)

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.3.1, коэффициент запаса прочности определяют по выражению:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (3.2)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по табл.3.3;


     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент надежности по материалу;
         
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент условий работы;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - коэффициент, равный отношению предела упругости материала провода к его временному сопротивлению при растяжении.
     
     

Таблица 3.3

Кратковременные климатические нагрузки, их сочетание

Гололедный район (принимают по СНиП 2.01.07)

Коэффициент надежности по нагрузке СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

Несущий трос контактной подвески

Провод воздушной линии

полукомпенсированные

компенсированные

сталемедный
(ПБСМ)

сталеалю-
миниевый
(ПБСА)

медный
(М)

сталемедный
(ПБСМ)

сталеалю-
миниевый
(ПБСА)

медный
(М)

алюми-
ниевый
(А)

сталеалю-
миниевый
(АС)

Наибольшая гололедная нагрузка с давлением ветра

I-II

1,05

1,10

1,10

1,10

1,10

1,15

1,10

1,10

III-IV

1,19

1,15

1,15

1,10

1,10

1,15

1,20

1,30

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


     
     Значение коэффициентов СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,  СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети и СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети приведены в табл.3.4.
     
     

Таблица 3.4

Коэффициент

Коэффициенты для несущего троса контактной подвески, провода воздушной линии

сталемедный
(ПБСМ)

сталеалюминиевый биметаллический
(ПБСА)

медный
(М)

алюминиевый
(А)

сталеалюминиевый комбинированный
(AC)

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

0,75

0,75

0,90

0,80

0,80

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

1,02

1,12

1,02

1,04

1,03

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

0,52

0,57

0,60

0,53

0,48


     

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) или по величине критической нагрузки определяют исходный расчетный режим.
     

3.7. Критическим пролетом СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети 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
     
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети (3.3)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - наибольшее допускаемое значение натяжения провода воздушной линии соответственно при режиме наибольшей добавочной нагрузки и низшей температуре воздуха;
              
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - результирующая линейная нагрузка на провод воздушной линии при режиме наибольшей добавочной нагрузке;
              
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - вес 1 м провода;
              
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - температура воздуха в заданном районе соответственно при добавочной нагрузке и минимальная;
               
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - температурный коэффициент линейного расширения материала провода;
              
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - 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 более критического - режим наибольшей добавочной нагрузки.
     

3.9. Критической нагрузкой СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети следует считать такую нагрузку в режиме добавочной нагрузки, при которой максимальное напряжение провода равно наибольшему натяжению при низшей температуре воздуха.
     
     Для провода воздушной линии
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (3.4)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - расчетный пролет, принимаемый равным при подвижных точках подвеса провода величине эквивалентного пролета.
     

3.10. Если СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, то за исходный расчетный режим следует принимать режим низшей температуры воздуха, если СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - 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
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, (3.5)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - наибольшее допускаемое значение натяжения провода воздушной линии соответственно при режиме гололеда с ветром и наибольшей ветровой нагрузки;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - результирующая линейная нагрузка на провод воздушной линии при режиме наибольшей ветровой нагрузки.
     
     В уравнения (3.1)-(3.5) для несущего троса полукомпенсированной контактной подвески входят приведенные величины натяжения и нагрузок.
     
     Если СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, то за исходный расчетный режим следует принимать режим наибольшей гололедной нагрузки при одновременном воздействии давления ветра; при СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - режим наибольшей ветровой нагрузки.
     
     Здесь СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - 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
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети. (3.6)

3.13. Наименьшее за время эксплуатации провода значение разрушающей нагрузки
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети. (3.7)

3.14. Натяжение провода воздушной линии при воздействии веса провода и сосредоточенных сил следует определять по уравнению состояния провода
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети (3.8)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - сосредоточенные силы, действующие на провод в исходном режиме на расстоянии СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети от левой опоры на расстоянии СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети от правой;
         
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - число действующих на провод в исходном расчетном режиме сосредоточенных сил;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - сосредоточенные силы, действующие на провод в рассчитываемом режиме на расстоянии СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети от левой опоры и на расстоянии СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети от правой;
         
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - число действующих на провод в рассчитываемом режиме сосредоточенных сил.
     
     Индекс "1" относится к величинам в исходном расчетном режиме и индекс "СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети" - в рассчитываемом режиме.
     

3.15. Стрелу провеса провода воздушной линии на расстоянии СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети от левой опоры определяют по следующему выражению:


СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,                                    (3.9)


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - сосредоточенные силы, действующие на провод (при СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети слева от сечения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, а при СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - справа от него).
     

Расчет длин анкерных участков контактных подвесок

3.16. В условиях экстремальных температур воздуха в пределах анкерного участка контактной подвески отклонение натяжения контактного провода (проводов) СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети не должно превышать ±15% номинального натяжения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, создаваемого компенсаторами (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети).
     
     В компенсированных цепных подвесках кроме этого отклонение натяжения несущего троса не должны быть менее ±10% номинального значения (СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети).
     

3.17. Для полукомпенсированной цепной подвески необходимо учитывать реакции от наклона струн и поворота фиксаторов при температурных деформациях контактных проводов. Для компенсированных цепных подвесок реакции от наклона струн можно не учитывать.
     

3.18. Расчет максимальной допускаемой длины анкерного участка производят в соответствии с требованиями п.3.16. Натяжение провода подвески в СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-м опорном узле, начиная от средней анкеровки до компенсатора, можно определить с помощью следующих рекуррентных формул:
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,                                    
     
СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,  СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети0, 1, 2, 3, …                            (3.10)

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - углы отклонения оси провода в плане от оси абсцисс системы координат СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-й консоли (рис.3.1);
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - угол поворота фиксатора (консоли) в горизонтальной плоскости в СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-м опорном узле (см. рис.3.1);
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - линейная нагрузка от собственного веса цепной подвески;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - длина СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-го пролета;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - приведенная к середине пролета длина струн в СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-м пролете;
         
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - продольное перемещение провода в середине СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-го пролета;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - нормативное значение натяжения провода у компенсатора;
         
      СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - допускаемое значение натяжения компенсированного провода у средней анкеровки.
     
     

Рис.3.1. Расчетная схема для определения длины амперного участка

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети


Рис.3.1. Расчетная схема для определения длины амперного участка


     
     Углы СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети определяются длиной пролета, планом (кривизной) оси пути и зигзагами (выносами) проводов, а величины СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети находят по формулам
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,                                      
     
СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,                         (3.11)

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети,


где СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - горизонтальная проекция дополнительного фиксатора (консоли), считая от точки крепления на проводе (тросе) до оси шарнирного крепления на основном фиксаторе (на опоре);
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - конструктивная высота подвески;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - стрела провеса несущего троса в СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-м пролете при среднегодовой температуре воздуха;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - температурный коэффициент линейного расширения материала провода, 1/град.;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - отклонение температуры воздуха от среднегодового значения;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - продольная жесткость провода;
          
     СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети - продольное перемещение провода в СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети-м опорном узле.
     
     Коэффициент СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети, учитывающий относительные упругие деформации провода, вызванные изменением стрелы провеса провода от СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети при среднегодовой температуре до значения СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети при данной температуре, определяют по формуле
     

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети.

Для несущего троса компенсированной цепной подвески величиной СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети можно пренебречь.
     
     Для контактного провода полукомпенсированной подвески расчет по рекуррентным формулам (3.10) и (3.11) следует выполнять до тех пор, пока натяжение провода не приблизится к номинальному значению у компенсатора. При этом, полученное число пролетов определяет допускаемую в данных условиях длину половины анкерного участка.
     
     В компенсированной подвеске определение половины длины анкерного участка производят аналогично. При этом для несущего троса в формулах (3.10) можно принять СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети и не определять величины СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети.         

4. ЗАЩИТА КОНСТРУКЦИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ОТ КОРРОЗИИ

4.1. Защиту конструкций контактной сети от коррозии следует проектировать с учетом степени агрессивности окружающей среды, воздействий токов утечки с тяговых рельсов на участках постоянного тока.
     

4.2. Степень агрессивности среды следует определять в соответствии с указаниями и рекомендациями СНиП 2.03.11 и методическими рекомендациями по оценке агрессивности окружающей среды, разработанными ПГУ ПС.
     
     При оценке степени агрессивности воздушной среды следует учитывать влияние поднимаемых в воздух с подвижного состава солей, пыли, удобрений и принимать ее не ниже среднеагрессивной.
     

4.3. При проектировании железобетонных опор и фундаментов их коррозионную стойкость в агрессивной среде следует обеспечивать преимущественно применением коррозионностойких материалов, снижением проницаемости бетона, заданием необходимой категории трещиностойкости, ширины раскрытия трещин и толщиной защитного слоя бетона.
     

4.4. Для предварительно напряженных железобетонных опор контактной сети, армированных арматурой класса Вр-II, Ат-IV или Ат-V, предназначенных для эксплуатации в условиях неагрессивной, слабоагрессивной и среднеагрессивной среды, следует устанавливать 2-ю категорию требований по трещиностойкости.
     
     Предварительно напряженные железобетонные опоры, предназначенные для эксплуатации в условиях сильноагрессивной среды, должны удовлетворять 1-й категории требований по трещиностойкости.
     

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу uwt@kodeks.ru

СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

Название документа: СТН ЦЭ 141-99 Нормы проектирования контактной сети

Номер документа: ЦЭ 141-99

Вид документа: СТН

Принявший орган: МПС России

Статус: Действующий

Опубликован: официальное издание

М.: ЦЭ МПС РФ, 2001 год

Дата принятия: 26 апреля 2001

Дата начала действия: 26 апреля 2001
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах