5.3. Подбор жестких поперечин.

Подбор производится по формуле:

Г- габарит опоры.

d- Диаметр опоры на уровне головки рельса равен 0,29м.

а - строительный запас, а=0,15м.

3.1 Число перекрываемых путей.

3.2 Габарит опор.

Расчет производим в таблице 6.

Таблица 4.

№ опор	Расчетная длина	Стандартная длина	Тип поперечины
19-30	lригеля=5,3+3,5+3,1+2*0,29+0,15=12,63 м	1,115	ПО-15-16,1
23-28	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=19,72 м	22,515	ПО15-22,5
25-40	lригеля=7,49+5,3+3,3+3,1+2*0,29+0,15=19,92 м	22,515	ПО-15-22,5
27-42	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	ПО-22-29,1
29-44	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
31-46	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,3+3,1+2*0,29+0,15=25,32м	29,070	П-22-29,1
33-48	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
35-50	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
37-52	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
39-54	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
41-56	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
43-58	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,2+2*0,29+0,15=28,02м	29,070	ПО-22-29,1
45-60	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
47-62	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
49-64	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
51-66	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
53-68	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
55-70	lригеля=5,3+5,3+7,49+6+3,1+2*0,29+0,15=27,92м	29,070	ПО-22-29,1
57-72	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
59-74	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,3+2·0,29+0,15=25,22 м	29,070	П-22-29,1
61-76	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,3+3,1+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
63-78	lригеля=5,3+7,49+5,3+11,8+3,1+3,1+2*0,29+0,15=36,82м	39,165	П-43-39,2
65-80	lригеля=5,3+7,49+5,3+11,8+3,1+3,1+2*0,29+0,15=36,82м	39,165	П-43-39,2
67-82	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
69-84	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
71-86	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
73-88	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
75-90	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
77-92	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
79-94	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
81-96	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
83-98	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
85-100	lригеля=5,3+7,49+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
87-102	lригеля =5,3+7,49+5,3+11,8+3,1+3,1+0,29*2+0,15=36,82м	39,165	П-43-39,2
89-104	lригеля =5,3+7,49+5,3+11,8+3,1+3,1+0,29*2+0,15=36,82м	39,165	П-43-39,2
91-106	lригеля =5,3+7,49+5,3+11,8+3,1+3,1+0,29*2+0,15=36,82м	39,165	П-43-39,2
93-108	lригеля =5,3+7,49+5,3+3,3+3,1+2*0,29+0,15=25,22	29,070	ПО-22-29,1
95-112	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,3+2*0,29+0,15=19,92м	22,515	П-15-22,5
97-114	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,3+2*0,29+0,15=19,92м	22,515	ПО-15-22,5
99-118	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,3+2*0,29+0,15=19,92м	22,515	ПО-15-22,5
101-120	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,3+2*0,29+0,15=19,92м	22,515	ПО-15-22,5
103-122	lригеля=5,3+7,49+3,3+3,3+0,29*2+0,15=20,12м	22,515	П-15-22,5
105-124	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,3+0,29*2+0,15=19,92м	22,515	ПО-15-22,5
107-126	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,3+0,29*2+0,15=19,92м	22,515	ПО-15-22,5
109-128	lригеля=5,3+7,49+3,1+3,1+0,29*2+0,15=19,72,м	22,515	П-15-22,5
111-130	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,3+3,2+2*0,29+0,15=25,32м	29,070	ПО-22-29,1
113-132	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,2+2*0,29+0,15=25,12м	29,070	ПО-22-29,1
115-134	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,3+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
117-136	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
118-138	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
121-140	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,3+2*0,29+0,15=25,22м	29,070	П-22-29,1
125-144	lригеля=5,3+5,3+7,49+3,1+3,1+2*0,29+0,15=25,02м	29,070	П-22-29,1
127-146	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=17,73м	17,715	П-15-17,7
129-148	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=17,73м	17,715	П-15-17,7
131-145	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,3+2*0,29+0,15=17,73м	17,715	П-15-17,7
133-152	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
135-154	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
137-156	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
139-158	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
141-160	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
143-162	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
145-164	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
147-166	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
149-168	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
151-170	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
153-172	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
155-174	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
157-176	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
161-180	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
163-182	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
165-184	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
167-186	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	П-15-17,7
169-188	lригеля=5,3+5,3+3,1+3,1+2*0,29+0,15=17,53м	17,715	ПО-15-17,7

Марка жесткой поперечины ПО-15-17,7 обозначает: П- поперечина. О- с освещением, сдвоенная.

15-несущая способность 17,7- стандартная расчетная длина, зависит от числа перекрываемых путей

6. Расчет и подбор промежуточных опор. Расчет промежуточных опор

Вес проводов цепной подвески берем из расчетов.

g_пров.=2,938 кг/пог.м.

Вес гололеда на проводах цепной подвески из расчетов.

g_г= g_гт+g_гк =0,64+0,232=0,872 кг/пог.м.

Ветровые нагрузки на трос из расчетов.

Р_{т U max}=0,7 кг/пог.м.

Р_{т г+U} =0,246 кг/пог.м.

Ветровые нагрузки на к/п из расчетов.

Р_{к U max}=0,76 кг/пог.м.

Р_{к г+U} =0,399 кг/пог.м.

Тип консоли: изолированная

Количество изоляторов: 3

Высота подвеса к/п над УГР:

Н₀ = 5750мм

Высота подвеса н/т:

h_т =7000+2000=9000мм

Вес консоли принимаем для швеллерной неизолированной при длине кронштейна и тяги - 60/90 кг

Г_внутр= 3200 мм

Г_внешн = 3300 мм

Рис. 2. Промежуточная опора с неизолированной консолью

Z_{к н} = 1800 мм - плечо консоли

Нагрузку, действующую, на опору сводим в таблицу 5.

Таблица 5

Нагрузки	Расчетный режим, кг/пог.м.
	Максимального вера	Гололеда с ветром	Минимальной температуры
Вес проводов цепной подвески	2,938	2,938	2,938
Вес гололеда	-	0,872	-
Ветровые нагрузки на трос	0,7	0399	-
Ветровая нагрузка на к/п	0,76	0,246	-

Длина пролета на кривой составляет:

R= 1000 м

L= 45 м

Определяем нагрузки, действующие на опору по всей длине пролета

Определяем вертикальные нагрузки :

В режиме минимальной температуры и максимального ветра

Определяем вертикальные нагрузки от веса проводов контактной подвески по формуле

Q_П= g_пров х l.

Q_П =2,938 х 45= 132,21 кг.

В Режим гололёд с ветром

Q = (g_пров+ g_г)L+ g_изол . (25)

Q = (2,938 + 0,842)х45 = 170,1 даН

Горизонтальные нагрузки

В режим максимального ветра:

P_т = P_{т Umax} х L.

P_т = 0,7 х 45= 31,5даН.

P_к = P_{к Umax} х L.

P_к = 0,7 х 45 =18 даН.

В режим гололёд с ветром: Q = (g_пров+ g_г)L+ g_изол .

Q = (2,938 + 0,7)х45 = 195,12 даН

P_т = P_{т г+U} х L.

P_т = 0,66 х 45=29,7 кг.

P_к = P_{к г+U} х L.

P_к = 0,45 х 45 = 18 кг.

Нагрузка давления ветра на опору

Режим максимального ветра:

Режим гололёда с ветром:

где С_х – коэффициент аэродинамического сопротивления опоры = 0,7

S_оп – сечение опоры = 3,46м²

U_г² – скорость ветра при гололеде

К_в – ветровой коэффициент =1,25

кг/пог.м.

Определяем горизонтальную нагрузку от изменения направления несущего троса на кривой .

Режим гололеда с ветром:

Р^т_из = H* х (L/R).

Р^т_из =0,7х

Режим максимального ветра для НТ:

Р^т_из = 0,9 х Т_{U max} х (L/R).

Р^т_из = 0,9 х 2000 х (45/1000) = 81даН.

Режим минимальной температуры

Р^т_из = 2000 х (45/1000) = 90даН.

Горизонтальная нагрузка на к/п вычисляем по формуле (34)

Р^к_из = К х (L/R).

где К – натяжение контактного провода.

Р^к_из = 2400 х (45/1000) = 108 даН

Расчетные данные сводим в таблицу 6

Таблица 6 – Нагрузки на опору

Расчетный режим	Нагрузка
	QП	PT	PК	Pоп	Ризм^Т	Ризм^К	QКОНСОЛИ
vmax	132.21	28,4	28,8	73.26	81	108	60
Г+υ	171.45	28,4	18	26.37	90	108	66
Tmin	132.24	28,4	-	73.26	87,27	108	60

Изгибающий момент:

В режиме максимального ветра на внутреннюю сторону кривой, к пути

М= Q_Пх(Г+0,5dоп)+Q_КН х z_КН +(P_T± Р_изм^Т)хh_Т+(± P_К± Р_изм^К)х h_к± P_оп х.

где Г – габарит опоры зависит от радиуса кривой и внутренней или внешней стороне кривой таблица 7;

dоп - диаметр опоры равный dоп =0,29м;

h_к- габарит контактного провода h_к =7м;

h_Т - высота цепной подвески, определяем по формуле

h_Т = h_к+ h. (36)

где h- конструктивная высота подвески.

hоп- высота опоры hоп =9,6м

z_КН- длина консоли принимаем 3,6м z_КН=3,6/2=1,8м

В режиме минимальной температуры:

М = 132.21(3,15+0,5х0,44)+28х1,8+81х9+7=1231.947 кг/пог.м

В режиме гололеда с ветром:

М= 195,12х(3,15+0,5х 0,44)+38х1,8-(15,25-90)х9-(11,07+108)х7-45х4,8= 2553,5 кг/пог.м

В режиме максимального ветра:

М= 132х(3,15+0,5х0,44)+28х1,8-(31,5+81х9+(34,2+108)х7+73,26*9,6/2 =2854,6 Дан.м

Определяем изгибающий момент на внутреннюю сторону кривой:

В режиме минимальной температуры:

М=132.21х(3,2+0,5х0,44)+28х1.8-108*7=1980,94 Дан.м

В режиме гололеда с ветром:

М= 171х(3,15+0,5х0,44)+38х1,8+(15,25-90)х9+(11,07-108)7+45,04х9,6/2=-578 Дан.м

В режиме максимального ветра:

М= 117х(3,2+0,5х0,44)+72х1,8-(28,4-78,54)х9+(28,8+145)х7+125х9,6/2=

3393,04кгм

Подбор и маркировка опор: В результате расчетов получили

Заданная температура = -35⁰C,

по этим данным выбираем:

- для внешней и внутренней стороны кривой опору (стойку) типа СО 136.6-1.

Армировка опоры:

Если d_пр = 4мм то таких проволок необходимо 32шт.

Если d_пр = 5мм то 24шт.

Диаметр стержней:10мм

Таблица 7 – Подбор опор

Тип стойки	Размер стойки ,мм							Масса, кг
	Длина стоики	Диаметр стоек			δ
		у вершины	у основания
СО-136,6	13600	290	492	60		2,1

Таблица 8 – Технические характеристики опоры

Марка стоики	Обозначение несущих способностей	Нормативный изгибающий момент	Длина стойки	Количество проволок при диаметре, мм		Диаметр стержней, мм
				4	5
СО-136,6-1	1	44(4,5)	13600	32	24	10

СО – центрифугированные опоры с ненапряжённой проволокой по всей длине опоры.

В настоящее время для дорог используются опоры марки СС.

Находящиеся в эксплуатации опоры в маркировке содержат три группы обозначений: первая группа – буквенная, обозначает марку опоры, вторая – числовая – несущую способность в тс/м, третья – числовая – длину опоры.

Например: СО 136.6 – 3 обозначает «опора со смешанным армированием длиной 13,6 м, толщиной стенки 60 мм, третьей несущей способности

Список использованной литературы

1. Горошков Ю.И, Н.А Бондарев «Контактная сеть»- М; Транспорт, 1990 г

2. А.В Фрайфельд, Г.М Брод «Проектирование контактной сети»-М; Транспорт, 1991 г

3. А.В Фрайфельд «Проектирование контактной сети»-М; Транспорт, 1978 г

4. Дворовчикова Т.В, Зимакова А.Н «Электроснабжение и контактная сеть электрифицированных железных дорог»- пособие по преддипломному проектированию-М; Транспорт, 1989 г

5. ПУТЭКС, ЦЭ-868-2002

6. ЦЭЭ-2 «Конструктивные указания по регулировке контактной сети»-М; Трансиздат, 1998 г

7. «Технологические карты на работы по содержанию ремонта устройств контактной сети электрифицированных железных дорог»-М; Трансиздат, 2002 г.

8. Мамошин Р.Р, Зиманова А.Н «Электроснабжение электрифицированных железных дорог»-М; Трансиздат, 1980 г.