- •1 Общие положения
- •2 Исходные предпосылки расчета
- •3. Определение динамической нагрузки от колеса на рельс.
- •3.1 Динамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс определяется по формуле
- •5 Определение показателей напряженно-деформированного состояния элементов конструкции верхнего строения пути
- •6 Оценочные критерии прочности пути
6 Оценочные критерии прочности пути
6.1 В Правилах расчета железнодорожного пути на прочность издания 1954 года [1-5], в качестве оценочных критериев прочности пути были приняты:
1 [бк] - допускаемые напряжения растяжения в кромке подошвы рельса, обусловленные его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия колес подвижного состава;
2 [бш] - допускаемые напряжения на смятие в деревянных шпалах (прокладках на железобетонных) под подкладками, осредненные по площади подкладки;
3 [бб] - допускаемые напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне;
4 [бз] - допускаемые напряжения сжатия на основной площадке земляного полотна в подрельсовой зоне.
Для оценки прочности пути сравнением действующих напряжений с указанными допускаемыми их значениями используется уровень вероятности 0,994, т.е. под действующими напряжениями понимаются их максимальные значения, определяемые суммированием к средним их значениям 2,5 среднего квадратического отклонения, что обеспечивает указанный уровень вероятности по теории Гаусса.
6.2 В настоящей "Методике" указанные четыре критерия прочности пути определены из условия обеспечения его надежности [7, 8] в зависимости от класса путей, нормируемой в соответствии с "Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации" [6]:
- [бк] - из условия непревышения допускаемого количества отказов рельсов за период нормативной наработки;
- [бш] - из условия непревышения допускаемого износа шпал и прокладок под подкладками за период нормативной наработки;
- [бб] и [бз] - из условия непревышения допускаемой интенсивности накопления остаточных деформаций соответственно в балласте и на основной площадке земляного полотна.
Эти критерии названы оценочными критериями прочности пути. 6.3 Численные значения оценочных критериев прочности пути применительно к градации грузонапряженности в соответствии с "Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации" [6] приведены в таблице 12.
Таблица 12
Оценочные критерии прочности пути
Критерии |
Значения оценочных критериев прочности в кг/см2 при грузонапряженности в млн. ткм. бр. на км в годх |
|||
более 50 |
50-25 |
24-10 |
менее 10 |
|
Локомотивы |
1900 |
2000 |
2400 |
3400 |
Вагоны |
1500 |
1600 |
2000 |
3000 |
Локомотивы |
12 |
16 |
20 |
30 |
Вагоны |
11 |
15 |
18 |
27 |
Локомотивы |
4,0 |
4,2 |
4,5 |
5,0 |
Вагоны |
2,6 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
Локомотивы |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
Вагоны |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
х) Для новостроек - на десятый год эксплуатации
6.4 Критерии из таблицы 12 применяются для оценки воздействия на путь подвижного состава.
6.5 Величина скорости движения учитывается при расчете нагрузок на путь и вызываемых ими напряжений в элементах верхнего строения m и. Класс путей определяется в зависимости от принимаемой в расчете скорости движения и грузонапряженности по таблице 2.1 "Положения" [б].
6.6 Данные таблицы 12 применимы: [бк] - для типовых нетермо-обработанных рельсов в прямых и кривых радиусом более 1000 м, [бш] - для сосновых стандартных шпал, [бб] - для щебеночного и асбестового балласта, [бз] - для земляного полотна из суглинистых грунтов. При песчаном балласте приведенные в таблице 12 значения [бб] необходимо уменьшить в 1,6 раза, а при карьерном гравии и ракушке - в 1,4 раза. При использовании только термоупрочненных рельсов приведенные в таблице 12 значения [бк] увеличиваются на 14% [10].
6.7 Приведенные в таблице 12 численные значения оценочных критериев прочности пути являются необходимыми и достаточными применительно к изложенному в данной "Методике" способу расчета сил воздействия колес подвижного состава на путь и напряжений в его элементах. Использование указанных критериев соответствует проводимой на железных дорогах прогрессивной практике дифференцирования прочности пути по участкам в зависимости от грузонапряженности и является теоретической основой формализации необходимого соответствия между интенсивностью использования пути и его прочностью.
6.8 В кривых с радиусом 1000 м и менее действующими нормативными документами [6] предусмотрена сплошная смена рельсов между капитальными ремонтами пути: при R = 1000 - 651 м - один раз, при R = 650 - 351 м - два раза и при R < 350 м - три раза. Поэтому из условия обеспечения указанных показателей надежности пути в таких кривых значение оценочных критериев прочности рельсов принимается [бк] = 2400 кг/см2.
6.9 Расчет интервалов закрепления бесстыковых рельсовых плетей и допускаемые напряжения в рельсах для таких расчетов регламентированы действующими "Техническими указаниями по устройству, укладке содержанию и ремонту бесстыкового пути" [9].
6.10 Критерии, приведенные в таблице 12 могут применяться для выбора конструкции пути при изменении условий эксплуатации, например, при повышении осевых нагрузок подвижного состава.