Файл: Боченков, М. С. Расчет бесстыкового пути (учебное пособие).pdf

в период оттаивания балласта, когда зимнее сопротивление снижается до летнего. Если не учитывать сезонного изменения погонного сопротивления, то годовое изменение длины плети при повторных изменениях температуры определяется фор­ мулой

сопротивлений существенно изменяет величину температурных деформаций и характер температурных напряжений.

б) Графический метод определения годовых температур­ ных деформаций рельсовых плетей. Графический метод опре­ деления температурных напряжений и деформаций сводится к построению эпюр состоявшихся и несостоявшихся напряже­ ний при различных наиболее характерных значениях темпера­

реход от одного сезонного сопротивления к другому, но на на­ пряженно-деформированное состояние рельсовых плетей при экстремальных значениях температуры это не оказывает влия­ ния. Наблюдения показывают, что зимние погонные сопротив­ ления г обычно устанавливаются при температуре

/„ = - 1 0 ° с-:— 15° с,

алетние сопротивления р — при температуре рельсов

/0= + 10° С -г- +20° С.

Построение эпюр целесообразно производить, на милли­ метровой бумаге. Предварительно необходимо выбрать мас­ штабы расстояний и напряжений. Удовлетворительные резуль­

250 кГ/см2 соответствует один сантиметр на чертеже). Такой масштаб удобен тем, что один миллиметр на чертеже соответ­ ствует напряжениям 25 кГ/см2, т. е. таким напряжениям, кото­ рые возникают при изменении температуры на ГС.

37

Построение с точностью в 1 мм вполне доступно. Это обес­ печивает определение длины активного участка I с точностью до 1—1,5% и определение напряжений с точностью до

2,5-3% .

Далее необходимо определить углы наклона образующей эпюры напряжений на участках преодоления зимнего погон­ ного сопротивления г и летнего погонного сопротивления р. Как видно из рис. 19

(Для облегчения работы целесообразно построить шаблон с углами а и (3 из оргстекла или картона).

Если имеется стыковое сопротивление, необходимо опре­ делить перепад температуры Д ^, при котором преодолевает­ ся это сопротивление:

Проделав такую подготовительную работу, приступают к построению эпюр напряжений; при этом положительные на­

при /тах =60°С и tm\n = —50°С; температура укладки рельсо­ вой плети /у =20° С; смерзание балласта и переход летнего со­

38

Построение эпюр на рис. 20 начато с момента укладки при /у =20°С. Напряжения 'были равны нулю. С повышением температуры на А/# (эпюра 2 рис. 20) напряжения равномерны по всей длине плети, перемещения конца плети равны нулю.

При максимальной температуре (эпюра 3) напряжения на концевом участке плети определяются фигурой abefd. Несостоявшееся напряжение определяется треуголышкоом cef. Площадь этого треугольника непосредственно на чертеже равна

22

Сучетом масштаба построения площадь эпюры несостоявшихся напряжений равна

Разделив эту площадь па модуль упругости рельсовой стали, найдем величину перемещения конца плети за период измене­ ния температуры от ty до Спах:

Эпюра напряжений при tmах =60° С построена следующим образом. От линии ab, являющейся осью абсцисс, откладыва­ ем 40 мм вниз и проводим линию cd, параллельную ab. Откла­ дываем 40 мм.потому, что температура повысилась по срав­ нению с температурой укладки на 60—20=40° С, а в принятом нами масштабе напряжениям, возникающим при изменении т емпературы на Г С, соответствует 1 мм на чертеже. Расстоя­ ние между линиями ab и cd характеризует напряжения в средней неподвижной части плети, работающей как жестко заделанный стержень. Эпюра построена ниже линии абсцисс потому, что при повышении температуры плеть стремится удли­ ниться, и за счет сопротивлений, препятствующих удлинению, возникают сжимающие напряжения, а они по принятым в строительной механике правилам считаются отрицательными.

В точке а, являющейся началом рельсовой 'плети, напряже­ ния определяются наличием стыкового сопротивления R = = 30 000 кГ. Это сопротивление преодолевается при изменении ;емпературы на 15°С. Откладывая от точки а 15 мм, получаем точку е. От точки е проводим линию под углом |3 к горизонта­ ли до пересечения с линией cd и получим точку f. Расстояние между точками с и / оказалось равным 45 мм. Следовательно, длина участка активной температурной работы, где имеют место перемещения, равна /—45 м.

39