Проектирование жестких поперечин

5.41. В зависимости от конструктивного выполнения и расчетной схемы жесткие поперечины могут быть балочного и рамного типов. В направлении, перпендикулярном к оси пути, жесткие поперечины балочного типа рассчитывают, как балки на двух шарнирных опорах, а поперечины рамного типа – как рамы. В направлении вдоль пути ригель в обеих схемах рассчитывают, как балку на двух шарнирных опорах с учетом реакции тросов подвески. Рекомендуется преимущественно применять поперечины рамного типа.

Для предотвращения гнездования птиц следует изготавливать нижнюю горизонтальную ферму жестких поперечин без распорок.

5.42. Жесткие поперечины рамного и балочного типов следует рассчитывать по несущей способности на действие суммарных расчетных нагрузок, а по деформациям – на действие суммарных нормативных нагрузок. Для жестких поперечин, перекрывающих четыре и более путей, толщину раскосов и стоек ригелей допускается по согласованию с Госстроем принимать до 5 мм. Рекомендуется для ригелей жестких поперечин применять атмосферостойкие низколегированные стали.

Расчет прогибов ригелей жестких поперечин рекомендуется выполнять на нормативную суммарную нагрузку от постоянной и временной нагрузки, при этом величина допускаемого вертикального прогиба должна составлять 1/150 длины пролета. Строительный подъем рекомендуется назначать равным прогибу.

5.43. В рамных поперечинах для расчета деформаций опор с переменным по высоте моментом инерции всю высоту опоры можно разделить на три равные части, считая от вершины опоры до уровня поверхности грунта. Момент инерции каждой части определяют по среднему сечению и принимают постоянным для всего участка.

5.44. Жесткие поперечины рамного типа не рекомендуется применять в неустойчивых и пучинистых грунтах.

5.45. Ригели жестких поперечин рамного типа выполняют в виде сквозных ферм, свариваемых на комплектовочных базах из отдельных блоков, длину которых определяют из условий перевозки на железнодорожном подвижном составе.

5.46. Требуемую по условиям расположения путей длину поперечин обеспечивают уменьшением числа панелей в крайних блоках.

5.47. В поперечинах рамного типа требуемую длину поперечин, кроме уменьшения числа панелей, обеспечивают изменением длины монтажных панелей.

5.48. Для каждой длины поперечины 2 – 3 типа по несущей способности за счет изменения сечения поясных уголков.

5.49. В рабочих чертежах жестких поперечин необходимо приводить указания по подбору типоразмеров железобетонных опор и заделке их в грунте.

5.50. Расчет жестких поперечин необходимо выполнить на следующие сочетания нагрузок:

а) постоянные нагрузки в сочетании с гололедом и ветровой нагрузкой при направлении ветра перпендикулярно оси пути;

б) то же при направлении ветра вдоль оси пути;

в) постоянные нагрузки в сочетании с действием ветра, направленного перпендикулярно оси пути;

г) то же при направлении ветра вдоль оси пути;

д) постоянные нагрузки в сочетании с гололедом и усилием, возникающим при обрыве несущего троса по одному главному пути.

Для рамных поперечин решающим при расчете стоек является сочетание «а», а при расчете ригеля – сочетание «б» и «д».

Для балочных поперечин расчет ригеля и стоек необходимо выполнять на сочетания «б», «г», «д».

5.51. Жесткие поперечины в нормальном режиме рассчитывают на вертикальные нагрузки, сосредоточенные в местах крепления подвески к поперечинам, от массы контактной подвески, изоляторов и арматуры, а также гололеда на проводах и на нагрузки от гололеда на поперечине, равномерно распределенные по ее длине при одновременном действии ветровой нагрузки.

5.52. Массу ригеля рамной жесткой поперечины учитывают в монтажном состоянии как для статически определимой двухшарнирной балки, свободно опирающейся на стойки. Полученную эпюру моментов суммируют с эпюрой моментов от нагрузок заданного расчетного сочетания в рамной схеме поперечины.

Первоначально, когда неизвестна масса конструкции ригеля рамной жесткой поперечины, ее принимают для расчета по действующему типовому проекту балочных поперечин с коэффициентом 0,9.

Расположение по длине поперечины вертикальных нагрузок от контактных подвесок и станционных путей, а также горизонтальной нагрузки от обрыва проводов принимают таким, которое создает наиболее тяжелые условия загружения.

При определении расчетных нагрузок каждую из нормативных нагрузок умножают на коэффициент перегрузки.

5.53. На нагрузки, действующие вдоль пути (ветровые, усилие от обрыва несущего троса), ригель поперечины рекомендуется рассчитывать с учетом реакции тросов.

Ригель имеет расчетную схему по типу двухшарнирной балки. Жесткость балки определяют, как сумму жесткостей двух горизонтальных ферм ригеля.

Реакции тросов направлены в сторону, противоположную действию внешней нагрузки, и приложены в местах прикрепления цепных подвесок к ригелю. При этом равномерно распределенную ветровую нагрузку на ригель необходимо заменить сосредоточенными силами, приложенными в местах прикрепления к ригелю подвесок. Усилие от обрыва несущего троса приложено как сосредоточенная сила в месте прикрепления к ригелю цепной подвески одного из главных путей.

5.54. Для определения реакций тросов ригель рассматривают, как статически неопределимую балку на промежуточных линейно деформируемых опорах в местах прикрепления продольных несущих тросов цепных подвесок. Цифрами на рис. 13, 14 обозначены номера путей.

Места соединения ригеля с железобетонными стойками рассматривают как податливые опоры ввиду деформативности стоек.

Основная статически определимая система получается отбрасыванием лишних связей (промежуточных опор) и заменой их неизвестными силами х1 … хi представляющими собой реакции тросов (см. рис. 13, 14), для определения которых составляются системы канонических уравнений.