Железнодорожная предварительно напряженная шпала Советский патент 1992 года по МПК E01B3/34 

сл С

Железобетонная предварительно напряженная шпала относится к элементам железнодорожного пути, в частности его верхнего строения. Цель изобретения - сокращение потерь высокопрочной проволоки и трудозатрат при армировании железобетонных шпал в процессе их производства. Шпала переменного по длине сечения армирована проволоками горизонтальными и вертикальными рядами, образующими ар

х| ю о о

о Лорядок обозначения sofltnw- мйльнш ряЗоЈ армолохе/ла желеэоде/лонной шпалы.

ud -SfjiuvuHa смещений /юбнр- дейс/ттбунзщей о/я номинрль наго ас/цжения л- количество проволок 6 данном горизонтальном ряду cpMO/rff/re/nff

Фиг 2

мопакет. Армопакет размещен в теле шпалы со смещением его центра тяжести относительно центра тяжести шпалы на величину, находящуюся в пределах соотношения диаИзобретение относится к элементам железнодорожного пути, в частности к железобетонным шпалам.

Цель изобретения - сокращение потерь высокопрочной проволоки и трудозатрат на операции по армированию железобетонных шпал.

Сущность изобретения поясняется чертежом и графиком.

На фиг.1 (а,б,в,г) приведены варианты поперечного сечения шпалы с различным количеством предварительно напряженной арматуры; на фиг.2 дано графическое пояснение табл.1.

Представленные на фиг.1, а также другие варианты армирования определяют конструктивную особенность железобетонной шпалы во взаимосвязи с технологией ее изготовления. Задавая величину натяжения одной проволоки армопакета 827 кгс (ГОСТ 10629-88), общей силой натяжения армопакета 36,4 тс, расстоянием проволок до нейтральной оси поперечного сечения шпалы, определяют связь количества проволок в армопакете с нормируемой трещиностойко- стью сечения шпалы.

Пример пользования таблицей.

Отклонение от номинального числа проволок составляет в первом ряду - 2 проволоки, в третьем - 2 проволоки. Общее число проволок в армопакете 40.

По таблице: (-1,8)+ (-0,3) -2,1 мм

2,1 мм - конструктивное требование к шпале удовлетворяется.

Смещение точки приложения равнодействующей сил напряжения арматуры в поперечном сечении шпалы можно определить по формуле: Да 0,9ги + 0,55п2 + + 0,175пз - 0,2п4 - 0,575ns - 0,93пе, где ГИ...П6 - отклонение числа проволок в соответствующем ряду армопакета от номинального значения.

Да 3 мм (диаметр арматурной проволоки).

Смещение по вертикали на 1 мм точки приложения равнодействующей сил предварительного напряжения проволок армопакета приводит к изменению (повышению или уменьшению)трещиностойкости шпалы в сечении по середине подрельсовой площадки примерно на 2%, а в сечении по семетра проволоки к максимальному и минимальному ее количеству в армопакете от 0,043 до 0,107 при нормативной величине натяжения. 2 ил., 2 табл.

редине шпалы - на 3%. Таким образом, максимально возможное изменение трещино- стойкости шпалы при смещении положения точки приложения равнодействующей на

величину диаметра одной проволоки не превысит в указанных сечениях 6-9%, что находится в пределах допустимых отклонений.

Минимально допустимое количество проволок в армопакете (40 шт.) определено

из условия, чтобы при обеспечении общей силы натяжения арматуры в 36,4 тс контролируемое натяжение в каждой отдельной проволоке с учетом допускаемого стандартом отклонения от среднего значения в пределах 10% не превышало 80% от предела прочности проволоки на растяжение.

Максимально допустимое количество проволок в армопакете (44 шт.) определено из условия, чтобы обеспечить с вероятностью 99,5% минимально допустимое количество проволок (40 шт.) с учетом статистически обоснованных данных по обрывам проволок при натяжении армопаке- тов. При вероятности меньше 99,5% потери

арматуры в связи с образованием пакетов, имеющих менее 40 проволок, превышают сокращение ее номинального расхода.

В табл.2 приведены данные, обосновывающие отношения диаметра проволоки к

максимальному и минимальному ее количествам в армопакете.

В таблице указаны варианты армирования шпалы проволоками различных диаметров (2,5-3,5 мм), причем в пределах

армирования проволоками диаметром 2,6- 3,4 мм отношение диаметров к максимальному и минимальному количествам проволок армопакета составляет 0,043- 0,107. В указанных пределах, учитывая

возможность армирования шпалы проволоками диаметром 2,6-3,4 мм, имеется порядка трехсот тысяч вариантов расположения проволок в армопакете, что может в принципе контролироваться визуально на торцах

каждой шпалы.

Ф о рмула изобретения Железобетонная предварительно напряженная шпала, имеющая переменное по длине сечение и армированная проволоками, расположенными горизонтальными и вертикальными рядами, образующими ар- мопакет, отличающаяся тем, что, с

целью сокращения потерь высокопрочнойщуюся в пределах соотношения диаметра

проволоки и трудозатрат на формирование,проволоки к максимальному и минимальноармопакет размещен в теле шпалы со сме-55 му ее количеству в армопакете, от 0,043 до

щением его центра тяжести относительно0,107 при нормативной величине натяжецентра тяжести шпалы на величину, находя-ния. . ,.:„ ......

Та б л и ц а 1

Определение величины смещения,мм,от номинального значения точки приложения равнодействующей силы натяжения арматуры армопакета в поперечном сечении шпалы

Таблица 2

40 f 5вР л а 0

Мф ЗВР да. 0,8лл

МфЗМ да -QJjfJH

Фиг.1

&4 1,8ММ