Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Вход
- Главная
- Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59696-2021 "Инфраструктура железнодорожного транспорта. Лотки водоотводные железобетонные. Технические условия" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 сентября 2021 г. N 983-ст)
- Приложение Б (обязательное). Расчетные силовые нагрузки и усилия
Приложение Б (обязательное). Расчетные силовые нагрузки и усилия
Приложение Б
(обязательное)
Расчетные силовые нагрузки и усилия
Б.1 Нагрузки и усилия для продольных водоотводных лотков за обочиной
Б.1.1 Давление грунта на стенку лотка
Расчет горизонтальной составляющей давления грунта на стенку лотка со стороны пути е п, кПа, осуществляют по формуле
,
(Б.1)
где - удельный вес грунта, кН/м 3;
H - глубина лотка, м;
- угол внутреннего трения грунта, град.
Расчет горизонтальной составляющей давления грунта на стенку лотка со стороны откоса е o, кПа, осуществляют по формуле
,
(Б.2)
где - угол откоса, град.
Принимаемые для расчета исходные данные приведены в таблице Б.1.
Таблица Б.1 - Характеристики грунта
|
Параметр |
Значение |
|
Удельный вес грунта |
18 |
|
Угол внутреннего трения грунта |
30 |
|
tg 2 |
0,333 |
|
Угол откоса |
30 |
|
cos 2 |
0,75 |
Полученные результаты расчета горизонтальных составляющих давления грунта в зависимости от глубины лотка представлены в таблице Б.2.
Таблица Б.2 - Горизонтальные составляющие давления грунта на стенку лотка
|
Глубина лотка, м |
Со стороны пути е п, кПа |
Со стороны откоса е o, кПа |
|
0,0 |
0,0 |
0,00 |
|
0,1 |
0,6 |
1,35 |
|
0,2 |
1,2 |
2,70 |
|
0,3 |
1,8 |
4,05 |
|
0,4 |
2,4 |
5,40 |
|
0,5 |
3,0 |
6,75 |
|
0,6 |
3,6 |
8,10 |
|
0,7 |
4,2 |
9,45 |
|
0,8 |
4,8 |
10,80 |
|
0,9 |
5,4 |
12,15 |
|
1,0 |
6,0 |
13,50 |
|
1,1 |
6,6 |
14,85 |
|
1,2 |
7,2 |
16,20 |
|
1,3 |
7,8 |
17,55 |
|
1,4 |
8,4 |
18,90 |
|
1,5 |
9,0 |
20,25 |
Б.1.2 Давление веса частей верхнего строения пути
Величину полосовой нагрузки Р принимают равной 17 кПа.
Ширину нагрузки b принимают прямоугольной, равной 4,87 м.
Минимальное расстояние от оси пути до стенки лотка 2,5 м.
Расчет проводят по формуле Б.3 для разных расстояний от оси пути до ближайшей стенки лотка.
,
(Б.3)
где и
- углы видимости, определяемые по расчетной схеме, приведенной на рисунке Б.1.
Рисунок Б.1 - Расчетная схема по определению горизонтальной составляющей давления
Результаты расчета приведены в таблице Б.3.
Таблица Б.3 - Давление веса частей верхнего строения пути, кПа
|
Глубина лотка, м |
Расстояние от оси пути до стенки лотка, м |
|||||
|
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
0,1 |
7,5 |
1,7 |
0,8 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
|
0,2 |
7,9 |
3,1 |
1,6 |
1,0 |
0,7 |
0,5 |
|
0,3 |
7,8 |
4,3 |
2,3 |
1,5 |
1,1 |
0,8 |
|
0,4 |
7,6 |
5,1 |
3,0 |
2,0 |
1,4 |
1,1 |
|
0,5 |
7,4 |
5,6 |
3,5 |
2,4 |
1,7 |
1,3 |
|
0,6 |
7,2 |
5,9 |
4,0 |
2,8 |
2,0 |
1,6 |
|
0,7 |
7,0 |
6,1 |
4,3 |
3,1 |
2,3 |
1,8 |
|
0,8 |
6,8 |
6,1 |
4,6 |
3,4 |
2,6 |
2,0 |
|
0,9 |
6,6 |
6,1 |
4,8 |
3,7 |
2,8 |
2,2 |
|
1,0 |
6,4 |
6,1 |
5,0 |
3,9 |
3,0 |
2,4 |
|
1,1 |
6,2 |
6,0 |
5,1 |
4,0 |
3,2 |
2,6 |
|
1,2 |
6,0 |
5,9 |
5,1 |
4,2 |
3,4 |
2,7 |
|
1,3 |
5,8 |
5,8 |
5,1 |
4,3 |
3,5 |
2,9 |
|
1,4 |
5,6 |
5,6 |
5,1 |
4,3 |
3,6 |
3,0 |
|
1,5 |
5,4 |
5,5 |
5,1 |
4,4 |
3,7 |
3,1 |
Б.1.3 Давление от подвижного состава
Значение поездной нагрузки принимают равным Р пс = 90 кПа.
Нагрузку принимают прямоугольной, шириной b пс = 2,7 м.
Расчет производят по формуле (Б.3) для разных расстояний от оси пути до ближайшей стенки лотка.
Результаты расчета приведены в таблице Б.4.
Таблица Б.4 - Давление от подвижного состава, кПа
|
Глубина лотка, м |
Расстояние от оси пути до стенки лотка, м |
|||||
|
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
0,1 |
3,5 |
2,1 |
1,5 |
1,1 |
0,8 |
0,7 |
|
0,2 |
6,8 |
4,2 |
2,9 |
2,2 |
1,7 |
1,3 |
|
0,3 |
9,9 |
6,3 |
4,4 |
3,2 |
2,5 |
2,0 |
|
0,4 |
12,6 |
8,1 |
5,7 |
4,3 |
3,3 |
2,6 |
|
0,5 |
14,9 |
9,9 |
7,0 |
5,2 |
4,1 |
3,3 |
|
0,6 |
16,7 |
11,4 |
8,2 |
6,2 |
4,8 |
3,9 |
|
0,7 |
18,2 |
12,7 |
9,3 |
7,1 |
5,5 |
4,5 |
|
0,8 |
19,3 |
13,9 |
10,3 |
7,9 |
6,2 |
5,0 |
|
0,9 |
20,0 |
14,8 |
11,2 |
8,6 |
6,9 |
5,6 |
|
1,0 |
20,4 |
15,6 |
11,9 |
9,3 |
7,5 |
6,1 |
|
1,1 |
20,6 |
16,2 |
12,6 |
10,0 |
8,0 |
6,6 |
|
1,2 |
20,6 |
16,6 |
13,1 |
10,5 |
8,5 |
7,0 |
|
1,3 |
20,5 |
16,9 |
13,6 |
11,0 |
9,0 |
7,4 |
|
1,4 |
20,2 |
17,0 |
14,0 |
11,4 |
9,4 |
7,8 |
|
1,5 |
19,8 |
17,1 |
14,2 |
11,8 |
9,8 |
8,2 |
Б.1.4 Суммарные горизонтальные составляющие давления
Суммарные горизонтальные составляющие давления от всех видов нагрузок, действующих со стороны пути, представлены в таблице Б.5 и на рисунке Б.2.
Таблица Б.5 - Суммарное давление, кПа
|
Глубина лотка, м |
Расстояние от оси пути до стенки лотка, м |
|||||
|
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0,1 |
11,6 |
4,4 |
2,9 |
2,2 |
1,8 |
1,5 |
|
0,2 |
15,9 |
8,6 |
5,8 |
4,4 |
3,6 |
3,1 |
|
0,3 |
19,5 |
12,3 |
8,5 |
6,5 |
5,4 |
4,6 |
|
0,4 |
22,6 |
15,6 |
11,1 |
8,6 |
7,1 |
6,1 |
|
0,5 |
25,3 |
18,4 |
13,5 |
10,6 |
8,8 |
7,6 |
|
0,6 |
27,5 |
20,9 |
15,8 |
12,5 |
10,5 |
9,0 |
|
0,7 |
29,4 |
23,0 |
17,8 |
14,4 |
12,1 |
10,5 |
|
0,8 |
30,8 |
24,8 |
19,7 |
16,1 |
13,6 |
11,8 |
|
0,9 |
32,0 |
26,3 |
21,4 |
17,7 |
15,1 |
13,2 |
|
1,0 |
32,8 |
27,6 |
22,9 |
19,2 |
16,5 |
14,5 |
|
1,1 |
33,4 |
28,7 |
24,3 |
20,6 |
17,8 |
15,7 |
|
1,2 |
33,8 |
29,7 |
25,5 |
21,9 |
19,1 |
16,9 |
|
1,3 |
34,0 |
30,4 |
26,5 |
23,1 |
20,3 |
18,1 |
|
1,4 |
34,1 |
31,0 |
27,5 |
24,1 |
21,4 |
19,2 |
|
1,5 |
34,1 |
31,5 |
28,3 |
25,1 |
22,5 |
20,3 |
Рисунок Б.2 - Суммарное горизонтальное давление
Б.1.5 Определение усилий в расчетном сечении
Для применения полученных данных при испытаниях лотков определяют равнодействующую суммарного горизонтального давления Е, ее плечо z и максимальный изгибающий момент М В.
Е рассчитывается как площадь фигуры, ограниченной линиями соответствующей глубины лотка и напряжения, и может быть определена как Е = , где
- площадь элементарной фигуры
,
(Б.4)
где е А и е В - значения горизонтального давления на уровне верхней и нижней границ элементарной фигуры, кПа;
- высота элементарной фигуры, м.
Плечо равнодействующей для каждой элементарной фигуры определяют из условия
.
(Б.5)
Максимальный изгибающий момент, действующий на стенку лотка, М В, , определяемый по формуле
,
(Б.6)
равен сумме моментов элементарных фигур относительно оси поворота. Полученные значения для наиболее распространенных глубин лотков представлены в таблице Б.6.
Таблица Б.6 - Равнодействующие суммарного давления и максимальные изгибающие моменты для продольных лотков за обочиной
|
Глубина лотка, м |
Расстояние от оси пути до стенки лотка, м |
|||||||||||||||||
|
2,5 м |
3,0 м |
3,5 м |
4,0 м |
4,5 м |
5,0 м |
|||||||||||||
|
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
Е, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
|
|
0,5 |
8,23 |
0,2 |
1,56 |
5,01 |
0,2 |
0,85 |
3,5 |
0,2 |
0,60 |
2,7 |
0,2 |
0,46 |
2,23 |
0,2 |
0,38 |
1,91 |
0,2 |
0,32 |
|
0,75 |
15,2 |
0,3 |
4,56 |
10,3 |
0,3 |
2,79 |
7,56 |
0,3 |
1,97 |
5,94 |
0,3 |
1,49 |
4,95 |
0,3 |
1,24 |
4,25 |
0,3 |
1,06 |
|
1,0 |
23,1 |
0,4 |
9,24 |
16,8 |
0,4 |
6,22 |
12,8 |
0,4 |
4,48 |
10,3 |
0,3 |
3,49 |
8,63 |
0,3 |
2,93 |
7,47 |
0,3 |
2,54 |
|
1,25 |
31,5 |
0,5 |
16,04 |
24,0 |
0,5 |
11,29 |
18,9 |
0,5 |
8,52 |
15,5 |
0,4 |
6,66 |
13,2 |
0,4 |
5,66 |
11,5 |
0,4 |
4,93 |
|
1,5 |
40,0 |
0,6 |
25,19 |
31,8 |
0,6 |
18,10 |
25,7 |
0,5 |
13,90 |
21,5 |
0,5 |
11,37 |
18,4 |
0,5 |
9,58 |
16,2 |
0,5 |
8,26 |
Б.2 Нагрузки и усилия для продольных междупутных лотков
Б.2.1 Горизонтальное давление постоянной нагрузки
Расчет горизонтальной составляющей давления грунта и веса балласта с частями пути на стенку лотка е п, кПа, проводят по формуле (Б.1). Исходные данные принимают согласно таблице Б.1, но удельный вес балласта с частями пути принимают равным 19,6 кН/м 3. Результаты расчета - в таблице Б.7.
Б.2.2 Горизонтальное давление от временной (поездной) нагрузки
Величину поездной нагрузки принимают равной Р пс = 90 кПа.
Ширину прямоугольной нагрузки принимают равной b пс = 2,7 м.
Минимальное расстояние от оси пути 1,6 м.
Расчет проводят по формуле (Б.3) для разных расстояний от оси пути до ближайшей стенки лотка. Результаты расчета - в таблице Б.7.
Б.2.3 Суммарные горизонтальные составляющие давления
Результаты расчета суммарных горизонтальных составляющих давления, действующего на стенки междупутных лотков, представлены в таблице Б.7 и на рисунке Б.3.
Таблица Б.7 - Результаты расчета горизонтального давления для междупутных лотков, кПа
|
Глубина лотка, м |
Расстояние от оси пути до стенки лотка, м |
|||||||||||
|
1,6 м |
2,0 м |
2,5 м |
3,0 м |
|||||||||
|
От постоянной нагрузки |
От временной нагрузки |
Суммарное давление |
От постоянной нагрузки |
От временной нагрузки |
Суммарное давление |
От постоянной нагрузки |
От временной нагрузки |
Суммарное давление |
От постоянной нагрузки |
От временной нагрузки |
Суммарное давление |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0,1 |
0,78 |
18,84 |
19,62 |
0,78 |
6,97 |
7,75 |
0,78 |
3,47 |
4,25 |
0,78 |
2,15 |
2,93 |
|
0,2 |
1,57 |
29,43 |
31,00 |
1,57 |
13,19 |
14,76 |
1,57 |
6,80 |
8,37 |
1,57 |
4,25 |
5,82 |
|
0,3 |
2,35 |
33,40 |
35,75 |
2,35 |
18,18 |
20,53 |
2,35 |
9,86 |
12,21 |
2,35 |
6,26 |
8,61 |
|
0,4 |
3,13 |
34,20 |
37,33 |
3,13 |
21,81 |
24,94 |
3,13 |
12,57 |
15,70 |
3,13 |
8,13 |
11,26 |
|
0,5 |
3,92 |
33,65 |
37,57 |
3,92 |
24,20 |
28,12 |
3,92 |
14,87 |
18,79 |
3,92 |
9,85 |
13,77 |
|
0,6 |
4,70 |
32,52 |
37,22 |
4,70 |
25,59 |
30,29 |
4,70 |
16,74 |
21,44 |
4,70 |
11,39 |
16,09 |
|
0,7 |
5,48 |
31,14 |
36,62 |
5,48 |
26,21 |
31,69 |
5,48 |
18,19 |
23,67 |
5,48 |
12,73 |
18,21 |
|
0,8 |
6,27 |
29,66 |
35,93 |
6,27 |
26,29 |
32,56 |
6,27 |
19,27 |
25,54 |
6,27 |
13,87 |
20,14 |
|
0,9 |
7,05 |
28,15 |
35,20 |
7,05 |
25,98 |
33,03 |
7,05 |
20,00 |
27,05 |
7,05 |
14,82 |
21,87 |
|
1,0 |
7,83 |
26,65 |
34,48 |
7,83 |
25,42 |
33,25 |
7,83 |
20,44 |
28,27 |
7,83 |
15,58 |
23,41 |
|
1,1 |
8,62 |
25,19 |
33,81 |
8,62 |
24,68 |
33,30 |
8,62 |
20,63 |
29,25 |
8,62 |
16,16 |
24,78 |
|
1,2 |
9,40 |
23,77 |
33,17 |
9,40 |
23,83 |
33,23 |
9,40 |
20,63 |
30,03 |
9,40 |
16,59 |
25,99 |
|
1,3 |
10,18 |
22,41 |
32,59 |
10,18 |
22,91 |
33,09 |
10,18 |
20,46 |
30,64 |
10,18 |
16,86 |
27,04 |
|
1,4 |
10,97 |
21,11 |
32,08 |
10,97 |
21,96 |
32,93 |
10,97 |
20,16 |
31,13 |
10,97 |
17,02 |
27,99 |
|
1,5 |
11,75 |
19,86 |
31,61 |
11,75 |
20,99 |
32,74 |
11,75 |
19,76 |
31,51 |
11,75 |
17,05 |
28,80 |
Рисунок Б.3 - Суммарное горизонтальное давление
Б.2.4 Определение усилий в расчетном сечении
Для применения полученных данных при испытаниях лотков определяют равнодействующую суммарного горизонтального давления Е, ее плечо z и максимальный изгибающий момент М В по методике Б.1.5. Полученные значения представлены в таблице Б.8.
Таблица Б.8 - Равнодействующие суммарного горизонтального давления и максимальные изгибающие моменты для междупутных лотков
|
Глубина лотка, м |
Расстояние от оси пути до стенки лотка, м |
|||||||||||
|
1,6 м |
2,0 м |
2,5 м |
3,0 м |
|||||||||
|
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
E, кН/пог. м |
z, м |
М В, |
|
|
0,50 |
14,24 |
0,20 |
2,85 |
8,20 |
0,18 |
1,48 |
4,99 |
0,17 |
0,85 |
3,55 |
0,17 |
0,60 |
|
0,75 |
23,50 |
0,32 |
7,52 |
15,82 |
0,28 |
4,43 |
10,47 |
0,26 |
2,72 |
7,69 |
0,26 |
2,00 |
|
1,00 |
32,35 |
0,45 |
14,56 |
24,03 |
0,39 |
9,37 |
17,12 |
0,36 |
6,16 |
13,04 |
0,35 |
4,56 |
|
1,25 |
40,76 |
0,58 |
23,64 |
32,34 |
0,51 |
16,49 |
24,47 |
0,47 |
11,50 |
19,30 |
0,44 |
8,49 |
|
1,50 |
48,82 |
0,72 |
35,15 |
40,58 |
0,63 |
25,57 |
32,16 |
0,57 |
18,33 |
26,23 |
0,54 |
14,16 |
Б.3 Н