Аэродинамические воздействия от проходящих поездов

Общие положения

(1)P Аэродинамические воздействия от прохождения поездов должны учитываться при расчете конструкций, расположенных вблизи железнодорожных путей.

(2) Прохождение железнодорожных составов подвергает любую конструкцию, расположенную около рельсовых путей, воздействию бегущей волны с переменным давлением и всасыванием (см. рисунки 6.22 – 6.25). Величина воздействия зависит главным образом от:

— квадрата скорости поезда;

— аэродинамической формы поезда;

— формы конструкции;

— расположения конструкции, особенно от зазора между транспортным средством и конструкцией.

(3) Эти воздействия могут быть аппроксимированы эквивалентными нагрузками в голове и хвосте по­ез­да при проверке предельных состояний по пригодности к эксплуатации и потере несущей способности
и проверке на усталость. Нормативные значения эквивалентных нагрузок приведены в 6.6.2 – 6.6.6.

Примечание — Национальное приложение или индивидуальный проект могут определять альтернативные значения. Рекомендуются значения, приведенные в 6.6.2 – 6.6.6.

(4) В 6.6.2 – 6.6.6 максимальная расчетная скорость V,км/ч, должна приниматься равной макси­маль­ной линейной скорости в данном месте, за исключением случаев, предусмотренных в СТБ ЕN 1990 (А.2.2.4(6)).

(5) В начале и конце конструкций, примыкающих к рельсовым путям, на протяжении длины 5 м от на­чала и конца конструкции, измеренной параллельно рельсовым путям, эквивалентные нагрузки, описанные в 6.6.2 – 6.6.6, должны быть умножены на динамический коэффициент усиления 2,0.

Примечание — Для динамически чувствительных конструкций вышеуказанное значение динамического ко­эф­фициента усиления может оказаться недостаточным и, возможно, оно должно быть определено в ходе спе­циального исследования. Такое исследование должно учесть динамические характеристики конструкции, вклю­чая условия на опорах и на концах, скорость движения железнодорожного транспорта по соседнему пути и соответствующие аэродинамические воздействия, а также динамическую характеристику кон­струкции, вклю­чая скорость волны отклонения, возникшей в конструкции. Кроме того, для динамически чув­стви­тель­ных конструкций использование динамического коэффициента усиления может оказаться необходимым для эле­ментов конструкции.

6.6.2 Простые вертикальные поверхности, параллельные рельсовым путям (например,шумовые барьеры)

(1) Нормативные значения воздействий ±q_1k приведены на рисунке 6.22.

, м

(1) — сечение; (2) — поверхность конструкции; (3) — вид сверху; (4) — поверхность конструкции

Рисунок 6.22 — Нормативные значения воздействий q_1k для простых вертикальных поверхностей,
параллельных рельсовому пути

(2) Данные нормативные значения относятся к поездам с неблагоприятной аэродинамической фор­мой и могут быть уменьшены:

— коэффициентом k₁ = 0,85 — для поездов с подвижным составом с гладкими сторонами;

— коэффициентом k₁ = 0,6 — для обтекаемого подвижного состава (например, для поез­довETR, ICE, TGV, Eurostar или аналогичных).

(3) Если рассматривается небольшая деталь стены высотой £1,00 м и длиной £2,50 м, на­при­мерэлемент стенки шумовой защиты, воздействия q_1k должны быть увеличены на коэффициент k₂ = 1,3.

6.6.3 Простые горизонтальные поверхности выше рельсовых путей (например,верхние защитные конструкции)

(1) Нормативные значения воздействий ±q_2k приведены на рисунке 6.23.

(2) Нагруженная ширина для исследуемого конструктивного элемента имеет длину до 10 м с лю­бой стороны от осевой линии рельсовых путей.

hg, м

(1) — сечение; (2) — вертикальная проекция; (3) — обратная сторона конструкции

Рисунок 6.23 — Нормативные значения воздействий q_2k
для простых горизонтальных поверхностей
выше рельсовых путей

(3) Для поездов, проходящих друг около друга в противоположных направлениях, должны быть добавлены определенные воздействия. Следует рассматривать нагрузку от поездов только на двух рельсовых путях.

(4) Воздействия q_2k могут быть уменьшены с помощью коэффициента k₁, как это определено в 6.6.2.

(5) Воздействия, действующие на стыковые накладки широкой конструкции, которые пересекают рельсовый путь, могут быть умножены на коэффициент 0,75 для ширины включительно до 1,50 м.

6.6.4 Простые горизонтальные поверхности, примыкающие к рельсовым путям (например,навесы платформы без вертикальных стен)

(1) Нормативные значения воздействий ±q_3k приведены на рисунке 6.24 и применяются незави­симо от аэродинамической формы поезда.

(2) Для каждого положения вдоль подлежащей расчету конструкции величина q_3k должна быть определена как функция расстояния a_g от ближайшего рельсового пути. Должны быть добавлены определенные воздействия, если имеются рельсовые пути с обеих сторон рассматриваемого элемента конструкции.

(3) Если расстояние h_g превышает 3,80 м, то воздействие q_3kможет быть уменьшено с помощью коэффициента k₃ по формуле

(6.32)

k₃ = 0 для h_g ³ 7,5, (6.33)

где h_g — расстояние, м, от верхнего уровня рельса до обратной стороны конструкции.

ag, м

(1) — сечение; (2) — вертикальная проекция; (3) — обратная сторона конструкции

Рисунок 6.24 — Нормативные значения воздействий q_3k для простых горизонтальных поверхностей, примыкающих к рельсовых путям

6.6.5 Конструкции, содержащие много поверхностей (вертикальных, горизонтальных или наклонных) рядом с рельсовым путем (например,наклоненныешумовые барьеры, навесы платформы
с вертикальными стенами и т. д.)

(1) Нормативные значения воздействий ±q_4k, приведенные на рисунке 6.25, должны быть приме­не-ны по нормали к рассматриваемым поверхностям. Эти воздействия должны быть получены из графиков ри­сунка 6.22, причем расстояние от пути должно быть принято меньшим из:

a'_g = 0,6min a_g + 0,4max a_g или 6 м, (6.34)

где расстояния min a_g и max a_g показаны на рисунке 6.25.

(2) Если max a_g > 6 м, то должно использоваться значение max a_g = 6 м.

(3) Должны использоваться коэффициенты k₁ и k₂, определенные в 6.6.2.

Рисунок 6.25 — Определение расстояний min a_g и max a_g от центральной линии рельсового пути

6.6.6 Поверхности, окружающие габарит конструкции рельсовых путей вдоль ограниченной длины включительно до 20 м (горизонтальная поверхность выше рельсовых путей и, как минимум, одна вертикальная стена, напримерподмости, временные сооружения)

(1) Все воздействия должны быть учтены независимо от аэродинамической формы поезда:

— к полной высоте вертикальных поверхностей

±k₄q_1k, (6.35)

где q_1k — определено согласно 6.6.2;

k₄ = 2;

— к горизонтальным поверхностям

±k₅q_2k, (6.36)

где q_2k — определено согласно 6.6.3 только для одного рельсового пути;

k₅ = 2,5, если окружен один рельсовый путь;

k₅ = 3,5, если окружено два рельсовых пути.