ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

В последнее десятилетие развитие международных отношений, рост экономики РФ, переориентация потоков перевозимых грузов железнодорожным транспортом с Запада на Восток поставили новые задачи по реконструкции Байкало-Амурской и Транссибирской магистралей, проведению предпроектных исследований по Северо-Сибирской и Центрально-Азиатской международным дорогам, в частности по совершенствованию методов расчета конструкций, элементов железнодорожного пути, напряженно-деформированного состояния бетонных и железобетонных конструкций.

В статье предпринята попытка оценить несущую способность двух подтипов широко применяемых шпал (Ш3-Д и Ш3-Д 4*10) с позиции расчета железобетонных конструкций по общему методу. Так, все предпосылки и необходимые зависимости были использованы по общему случаю расчета нормальных сечений изгибаемых элементов при любых формах сечения и армировании.

Исследования проведены для классов бетона по прочности на сжатие В40 и В55. Показано, что шпалы подтипа Ш3-Д в подрельсовом сечении обладают большей несущей способностью, чем шпалы подтипа Ш3-Д 4*10. Также результаты исследования показали, что для железобетонных шпал подтипов Ш3-Д и Ш3-Д 4*10 увеличение класса бетона по прочности на сжатие существенно не влияет на несущую способность конструкций.

Работа выполнена в рамках госбюджетного научного исследования по обоснованию конструктивных решений железобетонных шпал с увеличенным ресурсом.

Проектирование опор ЛЭП, обеспечивающих бесперебойное электроснабжение и безаварийную работу при минимальных затратах, является актуальной и важной задачей. В статье приведены результаты исследований по оптимизации конструктивной системы промежуточной опоры ЛЭП в металлическом исполнении. Вид опоры выбран на основании обзора статистических данных, который показал, что разрушение именно промежуточных опор составляет наибольший процент от общего числа разрушений всех опор в целом.

В статье приведены результаты исследований влияния вида решетки ствола металлической промежуточной опоры ЛЭП типа 1П220-2 на ее массу, количество узловых соединений, а также параметры надежности, такие как прочность, жесткость и устойчивость. По результатам расчетов оптимальными показателями обладает полураскосная и крестовая решетка из элементов гнутосварного квадратного профиля, который рекомендуется применять для элементов, работающих на условное центральное растяжение и сжатие.

Исследована зависимость ширины базы металлической опоры к ее общей высоте. Отмечено, что большая ширина базы затрудняет монтаж и транспортировку опоры, поскольку влияет на длину элементов ее решетки.

Рассмотрено влияние изменения ширины ствола по высоте на массу опоры в целом. Отмечено, что постоянная ширина ствола позволяет унифицировать элементы решетки, что уменьшает общие затраты на изготовление опоры.

В статье приведены результаты исследований несущей способности, трещиностойкости и выносливости железобетонных шпал со стержневым армированием, которые изготовлены по итальянской автоматизированной технологии OLMI. Рассчитаны два типа шпал: Ш3-Д 4*10 и Ш3-ДПГ 4*10. Шпалы Ш3-ДПГ 4*10 отличаются от шпал Ш3-Д 4*10 дополнительным косвенным армированием в торцевой части сечения в виде спиралей на концах арматуры и зачеканенными бетонным раствором торцевыми отверстиями. При этом класс бетона по прочности на сжатие у шпал Ш3-Д 4*10 принят не менее В55, а у шпал Ш3-ДПГ 4*10 - не менее В60.

Расчет несущей способности выполнен согласно методу расчета изгибаемых элементов любых форм сечений, направлений действия внешнего момента и любом армировании по общему случаю расчета нормальных сечений изгибаемых элементов. Специфика работы железобетонных шпал под нагрузкой требует обязательного расчета на трещиностойкость и выносливость, поскольку воздействие на шпалу многократно повторяющейся нагрузки вызывает значительный перепад напряжений в бетоне или в растянутой арматуре при большом числе циклов в течение эксплуатационного периода.

По результатам проведенных расчетов определено, что увеличение класса бетона по прочности на сжатие с в55 до В60 практически не влияет на трещиностойкость и несущую способность, а значит не приведет к уменьшению дефектности железобетонных шпал со стержневым армированием на грузонапряженных участках Среднесибирской магистрали.