přednáška 10

o rychlost 120 km/h < V ≤ 160 km/h
= 1,3 pro rychlost 160 km/h < V ≤ 200 km/h
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
podloží
0,954 2 Standard ČD pro kolejnice,
příčné síly, kolejové lože
Špatná 0,2
0,997 3 Namáhání kolejnic,
upevnění pražce
Velmi
špatná
0,3



kt ⋅+= 1δ
 −+⋅+= 1406011 Vktδ
pro rychlost V < 60 km.h-1
pro rychlost 60 ≤ V ≤ 200 km.h-1
Zbytková napětí v kolejnici
0 100 200 300-100-200
Kolejnice za provozu
Kolejnice po výrobě
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
-200 -100 0 100 200 300
Zbytková podélná napětí [N/mm ]2
Posouzení únosnosti dle předpisu ČD S3
ETT ⋅∆⋅−= ασ
Kombinace statického napětí a dynamického ohybového namáhání od kolových sil určuje celkové namáhání paty
kolejnice. Uvažované zbytkové napětí z výrobního procesu se uvažuje maximálně σE = 100 MPa. Výsledné napětí
kolejnice při posuzování jejího namáhání se uvažuje
ETQ σσσβσ ++⋅=
x
Q W
M⋅= γσ
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
Pro největší teplotní rozdíl ∆T = 53 °C je velikost napětí σT = 134 MPa. Výsledné napětí
kolejnice σ musí odpovídat mechanickým vlastnostem jakosti oceli. Únosnost kolejnice je
zaručena, pokud je splněna podmínka:
R
mR
ϑσ
⋅≤ 6,0
L
aQR F
Qs ⋅
⋅⋅=
2
ϑ
Pro výpočet svislé reakce RQs podepření kolejnic a jazyků na podpoře v místě pod
zatížením kolem železničního vozidla se při klidovém zatížení užije vzorec:
ϑR parciální součinitel spolehlivosti 1,15
Použití tvarů kolejnic podle předpisu S3
Tvar kolejnic Nejvyšší přípustná traťová třída zatížení /
související (přidružená) rychlost v km/h
srovnané výškové ojetí
nepřekračuje 3/4 ojetí
přípustného
srovnané výškové ojetí
nepřekračuje ojetí
přípustné
UIC 60; NP 4; R 65 D4 / 200, E5 / 100 D4 / 200, E5 / 100
S 49; BS 100 R arg.; T D4 / 120, E5 / 80 D4 / 100, E5 / 80
A; BS 90 R ind.; 15 prus.;
S 45; VI sas.; 16 prus.;
C4 / 90, D4 / 50 C4 / 70, D4 / 50
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
S 49 DR 2)
S 41; 8a prus.; 8b,d prus.;
IM maď.; X bavor. 2)
C4 / 70 C4 / 70
Xa 2) A / 60, B2 / 40 A / 60, B2 / 40
X 1) 2) B2 / 60 A / 60, B2 / 40
XI (VIII-KBD); 33 kg č.s.d.;
V/Va SZD; C maď.,
6d prus.; 6e,f prus.;
BDŽ; V sas. 1) 2)
A / 60 A / 60
XXIV, XXIVa 1) 2) 14 t na nápravu / 35 14 t na nápravu / 35

Referenční vozy a modely zatížení reprezentující
traťové třídy zatížení
Referenční
vůz
Hmotnost
na
nápravu
P (t)
Hmotnost na
jednotku
délky
p (t/m)
Geometrické charakteristiky
A 16,0 5,0

Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
B1 18,0 5,0

B2 18,0 6,4
1)
Referenční vozy a modely zatížení reprezentující
traťové třídy zatížení
)
C2 20,0 6,4

Referenční
vůz
Hmotnost
na
nápravu
P (t)
Hmotnost na
jednotku
délky
p (t/m)
Geometrické charakteristiky
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
C3 20,0 7,2

C4 20,0 8,0


Referenční vozy a modely zatížení reprezentující
traťové třídy zatížení
Referenční
vůz
Hmotnost
na
nápravu
P (t)
Hmotnost na
jednotku
délky
p (t/m)
Geometrické charakteristiky
D2 22,5 6,4

Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
D3 22,5 7,2

D4 22,5 8,0

Referenční vozy a modely zatížení reprezentující
traťové třídy zatížení
xL-a 20,0 8,0

Referenční
vůz
Hmotnost
na
nápravu
P (t)
Hmotnost na
jednotku
délky
p (t/m)
Geometrické charakteristiky
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
xL-b 22.5 7,4

E4 25,0 8,0

E5 25,0 8,8


Kontakt mezi kolem a kolejnicí
Vnější část hlavy kolejice
2a
2b
x
y
a b
Vnitřní část hlavy kolejice
( ) bR QEq kola ⋅−= 2164 ν
pi q⋅≅ 3,0maxτ
Namáhání a výpočet únosnosti železničního svršku
Q
max
Q
2a
r
qqmax min
2b
τ
Návrh příčného betonového pražce
Návrh betonového pražce vychází ze stanovení návrhových ohybových momentů. Vodítko pro výpočet je
„UIC CODE 713 R – Design of monobloc concrete sleepers“
Základní předpoklady:
•Pružné upevnění kolejnic
•Kvalitní železniční spodek včetně funkčního odvodnění
•Minimální tloušťka kolejového lože 250 mm
•Kolej bez kolejnicových styků (s výjimkou lepených)
•Mechanizovaná údržba koleje
Rychlost / Síla 180 kN 225 kN 250 kN
Namáhání a vý