Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей [Δtу] устанавливается на основании исследований устойчивости
пути.
Допускаемое понижение температуры рельсовых плетей определяется расчетом прочности рельсов, основаны на условии, что сумма растягивающих напряжений, возникающих от воздействия подвижного состава и от изменений температуры, не должна превышать допускаемого напряжения материла рельсов.
В данном случае величина [Δtу] определяется на основании данных таблицы №4 методуказаний.
[Δtу] = 40°С;
Kn σk + σt ≤ [σ]
где: Kn — коэффициент запаса прочности (Kn = 1,3 для рельсов первого срока службы; Kn = 1,4 для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж);
σk — напряжение в кромках подошвы рельса под нагрузкой от колес подвижного состава, МПа;
σt — напряжение в поперечном сечении рельса от
действия растягивающих температурных сил, возникающих мри понижении температуры рельса по сравнению с его
температурой при закреплении, МПа;
[σ] — допускаемое напряжение (для новых незакаленных рельсов [σ] = 350 МПа, для новых термоупрочнённых — 400 МПа).
Напряжение в подошве рельса σk определяется по правилам расчета верхнего строения пути на прочность.
Температурное напряжение, возникающее в рельсе в связи с несостоявшимся изменением его длины при изменении
температуры,
σt = αEΔt = 2,5 Δt,
где α
— коэффициент линейного расширения (а = 0,0000118 1/град);
Е — модуль упругости рельсовой стали (Е = 210 ГПа
= 2,1-105 МПа);
Δt—разность между температурой, при которой определяется напряжения, и температурой закрепления плети,
°С.
Наибольшее допускаемое по условию прочности
рельса понижение температуры рельсовой плети по сравнению
с ее температурой при закреплении определяется по формуле:
[Δtр] = [σ] - Kn σk = [σ] - Kn σk
αE 2,5
В данном случае понижение [Δtр] температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой их закрепления для бесстыкового пути с неупрочненными рельсами первого срока службы на железобетонных шпалах и щебеночном или асбестовом балласте приведены в таблице №5 методуказаний: [Δtр] = 82°С; Для рельсов термоупроченных:
[Δtр] = 82 + 20 = 102°С;
Тогда [Т] будет равно:
[Т]= [Δ tу]+ [Δ tр]+ [Δ tз] = 40+82–10=112°С;
Условие ТА≤ [Т] соблюдается; 96°С< 112°С, значит при выше указанных условиях на данном участке можно укладывать бесстыковой путь.