Определение напряжений на основной площадке земляного полотна проводят от действия наиболее массового грузового вагона, которым является четырехосный вагон.
Напряжения на основной площадке земляного полотна σh определяют под расчетной шпалой с учетом давлений, передаваемых двумя соседними шпалами и .
.
Рис. 1. Схема передачи нагрузки колеса на балласт и основную площадку земляного полотна при воздействии двухосной тележки
Напряжения на основной площадке земляного полотна от шпалы 1:
где, r1 - параметр, учитывающий материал шпал на напряжения,
r1 = 0,8 – для деревянных шпал;
m - коэффициент концентрации напряжений,
.
Напряжения на основной площадке земляного полотна от шпал 2 и 3:
Напряжения в балласте по нижней постели шпал под шпалами 2 и 3:
Поперечные силы, возникающие в сечениях шпал 2 и 3:
Для четырехосного вагона летом на прямом участке пути получим:
Все расчеты сведены в таблицу 7.
Таблица 7 Напряжения на основной площадке земляного полотна
m |
σ'h |
Q'c |
σ'бс |
σ'hс |
Q''c |
σ''бс |
σ''hс |
σh |
1,31 |
-0,055 |
54328 |
0,22 |
-0,013 |
54328 |
0,22 |
-0,013 |
-0,081 |
Допускаемые напряжения сжатия на основной площадке земляного полотна в подрельсовой зоне:
[σh] = -0,080 МПа.
[σh] – из условия не превышения допускаемой интенсивности накопления остаточных деформаций на основной площадке земляного полотна.
Условие σh < [σh] не выполняется, следовательно, на основной площадке земляного полотна будут возникать остаточные деформации.