1)
Якщо ТА Т, то безстикової шлях можна укладати.
Амплітуда допускаються змін температур рейок визначається за формулою:
Т =? t y +? t p -? t 3 (3.2)
де [? t у] - допустиме підвищення температур рейок в порівнянні з температурою їх закріплення, яке визначається стійкістю шляху проти викиду при дії стискаючих поздовжніх сил;
[? t р] - допустиме зниження температури рейкових батогів в порівнянні з температурою закріплення, яке визначається їх міцністю при дії розтягуючих сил;
[? t з] - мінімальний інтервал температур, в якому остаточно закріплюється батоги, за умовами проведення робіт; для розрахунків він зазвичай приймається рівним 10 ° С, але при необхідності його можна зменшити до 5 ° С, якщо передбачати закріплення батогів восени, в похмуру погоду, коли температура в процесі закріплення змінюється повільно.
Наявність в батогах великих стискаючих (у літній період) і великих розтягуючих (у зимовий період) сил висуває підвищені вимоги як до конструкції так і до норм укладання, утримання і ремонту безстикової колії. Основними з них є: у літній період експлуатації - забезпечення стійкості безстикової колії, в зимовий період - забезпечення міцності шляху, під яким мається на увазі насамперед міцність рейок, виняток, у разі зламу батоги, освіти великого зазору, небезпечного для проходу поїзда і виключення розривів стиків в зрівняльних прольотах. Виконання наведених вимог повинно забезпечуватися при дотриманні діючих норм укладання, утримання і ремонту існуючої конструкції безстикової колії.
Стійкість безстикової колії забезпечується (гарантується) на
ділянках, де температура закріплення батогів (t 3) відповідає оптимальній температурі з закріплення (t опт ± 5 о С), наведеної у таблиці 1, прикріплення рейок до шпал, стан баластної призми відповідає вимогам Інструкції по влаштуванню , укладанні, утримання та ремонту безстикової колії, а максимально можливе підвищення температури рейкових батогів щодо їх температури закріплення не перевищує допускаемого підвищення по стійкості шляху, тобто
(t maxmax - t 3)? [? t у],
де t maxmax - максимальна температура рейок для розглянутої місцевості,
[? t у] - підвищення температури рейкової батоги щодо її температури закріплення, допустиме за умовою забезпечення стійкості безстикової колії.
3.1 Розрахунок «зимових» напруг
У середній частині батоги виникають температурні напруги і сили Nt, максимальне значення яких обмежується умовами міцності або стійкості. Міцність рейкових батогів розраховують за умови, що сумарний вплив на шлях рухомого складу і змін температури рейок не повинно створювати в них напруги, що перевершує допустимі.
(3.1.1)
де - розтягувальне напругу в крайках підошви рейкових батогів від згину та кручення при проході рухомого складу, визначається розрахунком колії на міцність для зимових умов експлуатації;
- коефіцієнт запасу міцності рейок на розтяг: для нових рейок нВ головних коліях; для старопридатних; для другорядних шляхів.
- напруга в поперечному перерізі рейки від дії температурних сил;
- допустиме нормальне напруження []=350 і 400 МПа відповідно для нових «сирих» і термозміцнена рейок.
Допустимі температурні напруги розтягнення обмежуються міцністю підошви рейок і визначаються наступними чином:
(3.1.2)
Допустиме зниження температури рейкових батогів в порівнянні з температурою закріплення за умовою міцності підошви рейки:
? tnn =? tp=(3.1.3)
де?- Коефіцієнт лінійного розширення рейкової сталі,
? =0,0000118 град - 1
Е - модуль пружності рейкової сталі, Е=210000000 кН/м2.
Величину? tnn необхідно визначити скориставшись розрахунком на міцність за умови, що розрахунок виконується для залізобетонних шпал, в іншому випадку використовують величину? tp.
Тоді
(3.1.4)
Найбільша растягивающая температурна сила, яка може бути допущена для двох рейкових батогів за умовою міцності підошви буде:
(3.1.5)
де - площа двох рейок.
3.2 Розрахунок «літніх» напруг
Допустимі температурні напруги стиску обмежуються міцністю головки рейок і визначаються за формулою:
- кромочні стискають напруги в голівці рейки пораховані для літа
Найбільша стискаюча сила:
(3.2.1)
Найбільше допустиме підвищення температури рейки у порівнянні з температурою закріплення за умовою міцності головки:
...
