автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Обоснование конструктивно-технологических решений металлических опорных и поддерживающих конструкций контактной сети с применением гнутых профилей

На правах рукописи

КАРЯКИН РОМАН АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОПОРНЫХ И ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ

Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005 г.

На правах рукописи

КАРЯКИН РОМАН АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОПОРНЫХ И ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ

Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005 г.

Работа выполнена в ОАО "Научно-исследовательский институт транспортного строительства" (ОАО ЦНИИС)

Научный руководитель

Кандидат технических наук Орел Александр Алексеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Павлов Юрий Анатольевич кандидат технических наук Тарасов Альберт Михайлович

Ведущая организация

Московский Государственный Университет Путей Сообщений (МИИТ)

Защита состоится 6 мая 2005 г на заседании диссертационного совета Д 133 018 01 в ОАО "Научно-исследовательский институт транспортного строительства", адрес 129329, Москва, Кольская ул, д 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан 6 апреля 2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Петрова Ж А

Подписано в печать 30 03 2005 Формат 60 х 84 '/„, Объем 1,75 п л Тираж 70 экз Заказ 8

16

Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС Лицензия ПЛД № 53 510 от 22 10 1999 г

129329, Москва, Кольская 1 Тел (095)180-94-65

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В России электрифицировано более 40 тыс. км. железных дорог, что составляет 46% общей длины сети. На электрифицированных железных дорогах выполняется более 75% всего объема перевозочных работ.

Электрификация железных дорог является наиболее важным технико-экономическим показателем состояния железнодорожного транспорта. При электрической тяге железных дорог затраты на перевозки снижаются в 1,57 раза по сравнению с дизельной тягой.

В настоящее время на значительной части электрифицированных ж.д. магистралей проводят реконструкцию устройств контактной сети (КС). Это связано с тем, что большинство конструкций отработали свой ресурс и работают в аварийном или близком к нему режиме.

Анализ опорных и поддерживающих конструкций контактной сети показал что, несмотря на достигнутый высокий уровень разработки таких конструкций, проведение исследований, направленных на их совершенствование (снижение расхода стали, трудоемкости изготовления, монтажа и эксплуатации и повышение надежности), является актуальным.

На металлические опорные и поддерживающие конструкции контактной сети (опоры, жесткие поперечины, консоли и кронштейны) приходится более половины расхода стали, расходуемой при электрификации железных дорог. Традиционно применяемые для изготовления таких конструкций горячекатаные профили (уголки, швеллеры, трубы), что приводит к значительным затратам, связанным с технологическим переделом (заготовки, механической обработки и большого объема сварочных работ).

Новые конструктивно-технологические решения металлических опорных и поддерживающих конструкций контактной сети (ОиПККС) должны обеспечить увеличение их срока службы, снизить производственные и эксплуатационные затраты на содержание КС.

Применение гнутых профилей позволит в отличие от прокатных профилей проектировать более рациональное поперечное сечение элементов металлических конструкций КС, а также позволит расширить область применения атмосферостойких сталей.

Целью работы является разработка металлических опорных и поддерживающих конструкций контактной сети из гнутых профилей, с обоснованием их рациональных геометрических параметров с помощью математической модели, адаптированной к современным программным комплексам, с экспериментальным подтверждением её адекватности реальным условиям работы конструкции.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- анализ отечественного и зарубежного опыта по применению металлических ОиПККС;

- определение критериев и ограничений к ОиПККС;

- выбор рациональных параметров сечений из гнутых профилей для ОиПККС;

- разработка металлических ОиПККС из гнутого профиля с рекомендациями по их монтажу и эксплуатации;

- экспериментальные исследования опытных образцов опорных и поддерживающих конструкций КС;

- технико-экономическое обоснование применения ОиПККС из гнутого профиля.

Научная новизна работы:

1 Выполнено обоснование целесообразности применения гнутых профилей для ОиПККС,

2 Разработана математическая модель для обоснования рациональных параметров гнутых профилей для ОиПККС, адаптированная для широко применяемых программных комплексов,

3 Разработаны новые конструктивно-технологические решения металлических ОиПККС из гнутых профилей,

4 Разработана методика проведения исследования прочностных и деформативных характеристик ОиПККС из гнутого профиля для проверки адекватности адаптированной математической модели

Практическая значимость работы:

1 На сновании выполненных автором исследований разработаны новые опор-ные(опоры - проект №4359) и поддерживающие (консоли и кронштейны - проект №4183) конструкции контактной сети из гнутых профилей Для участков постоянного и переменного тока, обеспечивающие надежную защигу от коррозии и требуемый срок службы не менее 70 лет,

2 Выполнена экспериментальная оценка правильности принятых технических решений ОиПККС

На защиту выносятся следующие положения

1 Обоснование рациональных сечений гнутых профилей для ОиПККС,

2 Новые конструкции опор, консолей и кронштейнов контактной сети из гнутого профиля,

3 Методика проведения экспериментальных исследований ОиПККС из гнутого профиля

Апробация работы рассмотренные в работе позиции были обсуждены на научно-практической конференции "Актуальные проблемы использования металлических конструкций в строительстве и архитектуре" проходящей в рамках выставки МЕТАЬЬБШЬЭ-2003, а так же на научно-технической конференции "Строительство и эксплуатация транспортных сооружений в районах развития опасных геологических процессов" проходившей в 2003г в МИИТе

Публикации. Результаты исследовательской работы опубликованы в 6 научных статьях и двух патентах на полезную модель

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе изложены результаты анализа зарубежного и отечественного опыта применения ОиПККС, а также номенклатуры выпускаемых отечественной промышленностью гнутых профилей, методов защиты конструкций КС от коррозии

Значительный вклад в эти области исследований внесли - И И Власов, К Г Марквардт, А В Фрайфельд, Ю И Горшков, В П Шурыгин, А И Гуков, А П Чучев и др - общая теория расчета нагрузок и воздействий на контактную сеть,

- О Я Берг, Б Г Поршнев, С М Сердинов, М А Баранова, Г Н Брод, Г Г Энгельс, А А Орел, В И Подольский, В А Гордеев, А А Кудрявцев, А С Марков, В В Мунькин, В В Хананов, В Н Савицкая, А И Шелест и др проектирование, сооружение и эксплуатация опорных и поддерживающих конструкций контактной сети,

- Н П Мельников, Е И Беленя, В 3 Власов, Б Б Лампси, В В Клепада, Г Г Балов-нев, Г С Трофимов, В В Трофимович, В Ф Беляев, Э Л Айрумян к др - оптимизация и расчет конструкций из гнутого профиля

Новые задачи повышения долговечности ОиПККС, снижения их стоимости и сокращения эксплуатационных затрат ставят задачу применения новых конструктивных решений металлических конструкций КС и прежде всего использования гнутых профилей

Производство и использование холодногнутых профилей получило широкое распространение в Японии, США, Англии, Италии Совершенствование технологии производства гнутых профилей в этих странах направлено, главным образом, на расширение сортамента выпускаемой продукции и особенно наиболее эффективных ее видов - замкнутых сварных, перфорированных, с просечкой, с металлическими и органическими покрытиями, автоматизацию процессов холодного гиба, разработку автоматизированных систем калибровок валков и их расточки

На основе проведенного аналитического обзора определены и сформулированы цель и задачи настоящего исследования

Во второй главе диссертации определены рациональные параметры ОиПККС из гнутых профилей

Выбор рациональных параметров конструктивных решений предполагает наличие определенных критериев и ограничений, которым должны отвечать металлические ОиПККС Критерии выбора рациональных параметров представлены в таблице № 1

В общей постановке задача нахождения рациональных значений параметров поперечного сечения предполагает описание основного множества состояний системы, в котором и будет отыскиваться наиболее эффективное решение, соответствующее определенным технологическим условиям

При разработке ОиПККС с рациональными значениями параметров следует принять следующие ограничения

1 Заданный срок службы конструкции в эксплуатации,

2 Технологичность изготовления и монтажа конструкций, а также их ремонтопригодность,

3 Наименьшие приведенные затраты на строительство и эксплуатацию,

4 Эффективные марки сталей (в т ч атмосферостойкие, повышенной прочности, для низких температур и т д) для различных климатических условий,

5 Условия работы ОиПККС в эксплуатации,

6 Требования государственных стандартов, ведомственных норм и указаний ОАО "РЖД"

Таблица №1

Критерии выбора рациональных параметров

№ н/п Критерий Описание

1. Приведенные затраты Наиболее комплексный показатель, огражающий все особенности принятого конструктивно!о решения Этот критерий является наиболее сложным, 1ак как для его описания необходимы исходные данные, основанные на знании весовых и стоимостных закономерностей проектируемой конструкции

2. Расход материалов Критерий влияющий на стоимость конструкции, снижение трудоемкости изготовления и монтажа. Этот показатель достаточно просто записывается для различных конструкций в зависимости от основных варьируемых параметров внутренних усилий в элементах или геометрических рашеров проектируемой системы

3. 4. Конст рукгивный коэффициент Строительный коэффициеш Отношение действительной площади поперечною сечения злеменга к теоретической. Отношение действительной массы элемента к массе основных его деталей, которая в этом случае определяется с учетом всех требований действующих норм

Можно сформулировать две основные задачи нахождения рациональных параметров при проектирование стержневых металлических конструкций КС

1. Обеспечить рациональное распределение внутренних усилий и материала в конструкции,

2. Определит ь рациональные геометрические и физические параметры сечения. Чаще всего в качестве критерия оценки рациональных параметров сечения

выбирают либо массу, либо стоимость конструкции в деле.

На основание анализа стоимости создания конструкций различного назначения в работе принято следующее распределение затрат на разработку ОиПККС из гнутого профиля.

- проектирование 2-3%

- материалы 63-73%

- изготовление 16-22%

- транспортирование 3-7%

- монтаж 5-20%

Наиболее значимым критерием является масса конструкции. Поиск рационального сечения ОиПККС из гнутых профилей в данной работе выполнен в четыре этапа: 1 этап Оценка напряженно-деформированного состояния (НДС) базовой конструкции (БК), выявившая первоначальное значение усилий в характерных

сечениях конструкции (для опорных конструкций - уровень обреза фундамента) ;

2 этап Компоновка сечения и вычисление его рациональных геометрических па-

раметров по усилиям, определенным на первом этапе, разработка новых ОиГТККС с применением рациональных параметров сечения и сравнение с БК;

3 этап Экспериментальная проверка НДС опытных конструкций на испытатель-

ные нагрузки и проверка адекватности принятой расчетной схемы математической модели реальным условиям работы конструкции;

4 этап ТЭО эффективности применения новых ОиПККС из гнутого профиля.

Объектами исследования были выбраны наиболее характерные и массовые ОиПККС:

1. Опорные конструкции - консольные опоры КС несущей способностью 79(8,0) кН-м(тс-м) (рис.1);

2. Поддерживающие конструкции - консоли КС и кронштейны (рис.2).

Для опорных конструкций были приняты несущая способность в УОФ, равная и нормируемый предельный прогиб на уровне контактного провода - не более 100мм.

Численные оценки НДС поддерживающих конструкций КС рассчитывали по математическим моделям, реализованным с помощью программного комплекса LIRA. Эпюры внутренних усилий: изгибающего момента - М, поперечной силы - Q, продольной силы - N и расчетная схема - PC для консоли HP-I-5 представлены на рис.3.

Результаты расчетов наиболее характерных типов консолей и кронштейнов приведены в таблице №2

Рис 1 Опорные конструкции КС

а) Опора М1-10 длиной 9,6ч проект №0351 1

б) Эпюра огибающих моментов от веса КС УКП-уровеньконтактного провода УОФ-уровень обреза фундамента

Рис 2 Поддерживающие конструкции КС

а) Кронштейн КФДЦ

б) Неиз олированная наклонная консоль

Таблица 2.

Внутренние усилия в поддерживающих базовых конструкциях

В металлических конструкциях из гнутого профиля, применяемых в строительстве и в других областях техники, наиболее распространенным типом стержневых элементов является тонкостенный призматический стержень, представляющий собой сочетание пластин (полос), соединенных между собой по продольным кромкам

Гнутые профили являются тонкостенными исходя из параметров их поперечного сечения, у которых все три размера являются величинами разных порядков длина существенно (более чем в 5 раз) превышает размеры поперечного сечения, а последние значительно превышают (в 8 - 10 раз) толщины стенок Главной особенностью тонкостенных стержней является то, что при кручении происходит деплана-ция - искривление плоского поперечного сечения, обусловленное продольными перемещениями точек сечения из его плоскости В стержнях с открытым профилем депланация сечений существенно влияет на их сопротивление внешним нагрузкам В стержнях с закрытым профилем депланация сечений значительно меньше и ее влияние невелико Поперечное сечение опорных конструкций является тонкостенным стержнем закрытого профиля с дополнительными диафрагмами, следовавтьно, влияние депланации невелико

Область возможных геометрических параметров сечений опорных конструкций КС определена с учетом следующих ограничений преемственности конструктивного исполнения, условий технологии производства и указаний Департамента электрификации и электроснабжения ОАО "РЖД"

1 Преемственность конструктивного исполнения

Вариант I Вариант I!

Рис 4 Вариант ы поперечного сечения опоры из гнут ых элементов

Как видно из рис 4, геометрические параметры сечения опор ограничены базой анкерных болтов фундамента, а также возможностью применения существующих типовых узлов соединения поддерживающих конструкций КС с опорами

2 Условия технологии производства

Ограничения установлены в результате анализа условий работы и технологии изготовления конструкций из гнутого профиля различных отраслей народного хозяйства (электроэнергетика, связь, промтранспорт и т д) 2 1 Толщина профиля t - от 4 до 7 мм

2 2 Ширина жестких стенок профиля, окаймленных ребрами, равна 2 R+51, где R -радиус внутренних закруглений

2 3 Соотношение между минимальной шириной и толщиной исходных заготовок

Толщина заготовки, мм Соотношение между минимальной шириной и толщиной исходных заготовок

4 53,5

5 49,2

6 53,5

7 51,0

2 4 Минимальные размеры профиля

Минимальное расстояние от вертикальных отверстий до места сгиба составляет не менее 20 мм с целью предотвращения брака

Максимальные размеры профиля не могут быть определены требованиями технологии и должны быть выбраны из условий работы их при различных схемах нагрузки

2 5 Радиусы внутренних закруглений для профилей из низколегированной стали

2 6 Сбег всех граней опоры должен быть одинаков Это ограничение накладывает технологические возможности существующего прессового оборудования

3 С учетом требований Департамента электрификации и электроснабжения ОАО"РЖД"толщина стенок стальных конструкций не должна быть менее 4 мм по условию коррозионной стойкости

Область возможных геометрических параметров сечений поддерживающих конструкций КС (рис 5) определена с учетом следующих ограничений устойчивость стенок профиля (СНиП Н-23-81*), условия технологии производства, рекомендации ЦНИИПСК им Н П Мельникова и указаний Департамента электрификации и электроснабжения ОАО "РЖД"

Рис.5. Поперечное сечение кронштейна из гнутого профиля

1. Условие устойчивости стенок профиля (СНиП П-23-81 *).

1.1. Значение В получено из условия СНиП 11-23-81 *:

где: Ь^ - расчетная высота стенки, равная в гнутых профилях расстоянию между краями выкружек, мм; I - толщина стенки, мм;

Яу- расчетное сопротивление по пределу текучести поСНиП П-23-81* Т. 1, кг/см"; Е - модуль упругости металла, принятый по СНиП И-23-81 * т.З прил.З, кг/см2.

1.2. Значение Н получено из условия СНиП П-23-81 *:

где: - расчетная высота свеса поясных листов, равная в гнутых профилях расстоянию от краями выкружки стенки до края поясного листа (полки), мм;

1.3. Значение S получено из условия СНиП П-23-81 *:

3^0,3-Ь,, ; 1>2 аеГ-

Я.

где: а^ - расчетная высота окаймляющего ребра полки, измеряемая от её оси, мм;

2. С учетом рекомендаций ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова:

2.1. Наибольшее значение В получено из условия:

где: - расчетная ширина полки, равная расстоянию от оси отбортованного

участка до места перехода прямолинейного участка полки в закругление, мм;

2.2. Наибольшее значение Н получено из условия:

И = 40 • 1 ,

где: - расчетная ширина полки, равная расстоянию от оси отбортованного

участка до места перехода прямолинейного участка полки в закругление, мм;

2 3 Наибольшее значение S получено из условия

а = 21 ^

где а = S t - R - расчетная ширина полки, равная расстоянию от края полки до места перехода прямолинейного участка полки в закругление, мм,

2 4 Наименьшее значение S получено из условия

где c = S- t- R- расчетная ширина полки, равная расстоянию от кромки до места закругления, мм

3 Условия технологии производства 3 1 Толщина профиля t - от 4 до 7 мм 3 2 Высота профиля, мм Н = 2 R+51 3 3 Ширина профиля, мм - В = 2 R+51

3 4 Соотношение между минимальной шириной и толщиной исходных заготовок

Толщина Соотношение между минимальной шириной и толщиной ис-

заготовки, мм ходных заготовок

4 27,5

5 25,6

6 27,0

7 26,2

3 5 Минимальные размеры профиля

Максимальные размеры профиля не могут определятся требованиями технологии и должны выбираться из условий прочности при различных схемах нагрузки 3 6 Радиусы внутренних закруглений для профилей из низколегированной стали

4 Требования Департамента электрификации и электроснабжения ОАО "РЖД" толщина стенок стальных конструкций не должна быть менее 4 мм из условия коррозионной стойкости

Далее с помощью программ, реализованных в программных комплексах MathCad и Visual Sl+1", для возможных значений геометрических параметров сечений ОиПККС определены

1 Для опор КС величина несущею нормативного момента опоры на У О Ф и прогиб на У К П

- несущий нормативный момент на У.О Ф.

Мп =

- °>9-кУ%

1,25

где: - расчетное сопротивление по пределу текучести по т.1 СНиП 11-23-81* кг/см2;

Wy - осевой момент сопротивления сечения, см3;

- прогиб на У.К П. определенный по правилу Верещагина

где: Мр - грузовая эпюра моментов, кгссм; М - эпюра моментов от единичной силы, кгссм;

Е - модуль упругости металла, принятый по СНиП 11-23-81* т.З прил.З, кг/см2; Jy(x) - осевой момент сечения изменяющийся по высоте опоры, см4.

2. Для поддерживающих конструкций КС нормальные напряжения

- нормальные напряжения на краю отбортовок (сжатая зона) равны

где- N My, Mz - внутренние усилия в рассматриваемой части конструкции, кгс, кгссм;

т- 2

F - площадь поперечного сечения, см ;

Jy, Jz, - главные моменты инерции, см4;

1(0 - главный секториальный момент инерции, см4;

- эпюра главных секториальных координат, см2;

у, г - координаты точки, в которой определяются напряжения, см;

1

- бимомент, зависящий от и

- изгибно-крутильная характеристика;

- приведенный относительный эксцентриситет;

- относительный эксцентриситет;

I ' . ' ' д ~ параметр исходных данных, зависящий от отношений эксцентриситета е к расчетной длине стержня и , а также от характеристики материала Е

и Я/,

а - расстояние от центра тяжести до расчетного сжатого волокна. Для симмет-

А

ричного в грузовой плоскости сплошного сечения

Для сравнения полученных параметров с нормативными значениями и поиска рационального сечения был введен коэффициент надежности по нагрузке (КНПН), который показывает, какая доля величины расчетных параметров, используегся при работе конструкции.

КНПН для ОиПККС равен:

1. Для опорных конструкций:

- по несущей способности на УОФ

где: М" - нормативный несущий момент на У.О.Ф. в данном случае равен 79 (8,0) кНм (тем)

Мп - расчетный нормативный момент на У.О.Ф.;

- по деформативности на У К.П

где: - для опор высотой 9,6м нормативный предельный прогиб составляет 100мм;

- расчетный про!иб на У.К.П.

2. Для поддерживающих конструкций:

- по несущей способности

Множитель 1,5 установлен ОАО "РЖД" для оценки прочности конструкций при испытании на нагрузку равной 150% от расчетной.

Для наиболее рациональных ОиПККС эти коэффициенты стремятся к единице.

На основании проведенных исследований были получены наиболее рациональные сечения гнутого профиля для ОиПККС: опор (рис.6), консолей и кронштейнов (рис.7).

Рис 6 Гнутый профиль для опор КС 50

Рис 7 Гнутый профиль для консолей и кронштейнов КС

В третьей главе представлены результаты конструирования опор, консолей и кронштейнов из гнутого профиля

Созданные ОиПККС из гнутого профиля отвечают современным конструктивным параметрам КС и разработаны исходя из условия заданной длины и поперечного сечения при безаварийной работе их в качестве ОиПККС

В 2005 году в ОАО ЦНИИС при непосредственном участии автора были разработаны конструкции овальной металлической опоры МГ-96 (рис 8) со сбегом поперек и вдоль пути, длиной 9,6м, несущей способностью 6,8,10 тс м поперек оси пути (проект №4359)

В отличие от металлической опоры из двух гнутых швеллеров в новой опоре в результате уменьшения количества свариваемых элементов с 48 до 18 уменьшена длина сварных швов на 30% За счет развития поперечного сечения вдоль пути увеличена соответствующая несущая способность опоры в 3 раза Раскрой металла рационализирован с целью уменьшения количества отходов (рис 9)

-

Рис 9 Раскрой листа металлической опоры МГ-96-80

В 2004 году в ОАО ЦНИИС при непосредственном участии автора были разработаны поддерживающие конструкции КС из гнутого профиля (проект №4183). Новые конструкции предназначены для применения в качестве консолей и кронштейнов для крепления проводов ВЛ с полевой стороны опор.

В отличие от традиционных в новых поддерживающих конструкциях (рис.10) отсутствует сварка. Применение гнутого профиля предоставляет большие возможности изготовления их из атмосферостойких сталей.

Созданные ОиПККС из гнутого профиля обеспечивают расширение области применения атмосферостойких сталей, а также снижение или полный отказ от сварочных работ, уменьшение количества сборочных единиц и снижение собственного веса поддерживающих конструкций.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований ОиПККС из гнутых профилей.

Опытные конструкции опор были изготовлены в ОАО "Опытный завод "Гидромонтаж", а поддерживающие конструкции КС - в ОАО "Батайский энергомеханический завод" по техническим решениям ОАО ЦНИИС Проверка проведена на двух образцах металлических опор (МГ-96-80). трех образцах консолей (HP-I-5) и трех образцах кронштейнов (СИП-3, КФУЦ-5, КФДЦ-5).

При проведении исследований проверены следующие параметры конструк-

1. Механические свойства опор (прочность, деформативность (жесткость), устойчивость элементов), а также условия работы опор при двух типах поперечного сечения (рис.11).

2. Механические свойства консолей и кронштейнов, а также условия работы кронштейна консоли при наличие связей (стягивающих болтов) и их отсутствии (рис.12) при помощи автоматизированного тензометрического комплекса.

Рис.10 Консоль из гнутого профиля HP-I-5

ций:

Испытания опор, консолей и кронштейнов проведены в Испытательном центре "ЦНИИС-ЭлЖТ" Испытываемые конструкции в собранном виде закрепляли на стенде Нагрузку к опорам, консолям и кронштейнам от проводов прикладывали с помощью лебедки (рис 13,14)

Рис 11 Сечение ствола опоры Рис 12 Сечение кронштейна кон- Вариант I соли - Вариант II - Со связями

Без связей

Конструкции считаются выдержавшими испытания

- по механической прочности, если не произошло исчерпания несущей способности (не разрушилась) и потери устойчивости при испытательной нагрузке (по теря устойчивости характеризуется резким нарастанием прогибов при практически неизменной нагрузке),

-по деформативности (жесткости) опор, если относительная величина предельного прогиба на У К П не превысила 100мм,

-по деформативности (жесткости) консолей, если относительная величина предельного прогиба сжато-изогнутых элементов консоли и кронштейнов (т «А» на рис 14) не более 1/150,

если после снятия контрольных нагрузок отсутствуют остаточные деформации элементов конструкций

Рис. 13 Схема приложения испытательной нагрузки на опору.

Группа Б

Датчик Датчик 3 Датчик 4

Группа В

Датчик Ь Д атчик о Датчик ~

Датчик перемещения точка Л

Рис. 14 Схема приложения испытательной нагрузки и расположения датчиков на консоли.

В ходе проведения испытаний ОиПККС было установлено следующее

- незначительные несовершенства качества изготовления ОиПККС (зазор в узле крепления фиксатора),

- при испытании по деформативности в опоре по I варианту прогиб превысил нормируемую величину на 12%, опора по II варианту испытания по деформа-тивносги выдержала (прогиб составил 95 мм при нормативном значении 100 мм) (график №1),

График № 1 Сравнительные испытания опор из гнутых элементов

наиболее нагруженным оказался узел крепления фиксатора(датчик №4) и середина кронштейна (датчик №7) при испытании консоли,

напряжения в кронштейне консоли со снятыми болтами возрости на 1,5-2 % График №2),

гышмемлниим

График №2 Напряжения в датчике №4

вертикальные остаточные перемещения кронштейна в т.А при испытательной нагрузке составили 0,6 мм, при нагрузке в 1,8 раз большей испытательной в кронштейне со снятыми болтами остаточное перемещение в т.А равно 5мм (график №3). Испытания показали, что обе опоры КС выдержали механические испытания по прочности.

График №3. Перемещения в точке А. На основании проведенного экспериментального исследования можно сделать следующий вывод - представленные на испытание ОиПККС из гнутого профиля производства ОАО "Батайский энергомеханический завод" и ОАО "Опытный завод " Гидромонтаж " выдержали механические испытания После устранения конструктивных и механических недостатков ОиПККС из гнутого профиля следует рекомендовать для серийного производства.

В пятой главе проведено ТЭО (перехода на новую технологию изготовления и применения) ОиПККС из гнутых профилей.

Расчет ТЭО произведен для наиболее худшего варианта когда капитальные затраты максимальны и требуется монтаж не только нового оборудования, но и ремонт производственных площадей

Основным показателем для определения эффективности использования капитальных вложений является чистый дисконтированный доход (ЧДД) и срок окупаемости инвестиций

где: - результаты в текущий год;

К1 ■ • инвестиции, требуемые на реализацию проекта;

Г, = — - коэффициент приведения затрат к базисному году;

+ - минимальная ставка доходности с учетом инфляции и 100

риска,

Еи и = 14%- минимальная ставка доходности (ставка рефинансирования), Р = 10,8% - уровень инфляции,

R = 3% - уровень риска капитальных вложений для ОАО "РЖД"

Факторы снижающие себестоимость ОиПККС из гнутого профиля

- снижение расхода стали,

- снижение трудоемкости изготовления,

- снижение затрат на антикоррозионную защиту при применение атмосферостой-ких сталей

Эффективность предлагаемых новых ОиПККС состоит в обеспечении прочности и долговечности конструкции при новом дизайнерском ее исполнении, соответствующем общему решению реконструкции объектов ж д транспорта, снижении трудоемкости изготовления опоры в результате уменьшения количества свариваемых элементов с 48 до 18, уменьшение длины сварных швов на 30% и увеличении несущей способности вдоль пути в 3 раза, для ряда конструкций - снижении массы используемого металла

При общем объеме затрат при переходе на конструкции из гнутою профиля 8500 тыс руб при сложившейся экономической ситуации срок окупаемости составит 3,5 года, а рентабельность 6,8%

При наличие развитого прессового оборудования размер капитальных затрат можно свести до 1500 тыс руб , т к вид технологии по которой выпускается гнутый профиль не оказывает сильного влияния на его несущую способность При покупке готового профиля капитальные затраты не потребуются, покупка установки лазерной резки металла потребуется при изготовление опор КС из гнутых элементов

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Для снижения стоимости изготовления и эксплуатационных затрат, увеличения срока службы целесообразно изготавливать ОиПККС из гнутых профилей, в том числе из атмосферостойких сталей Применение гнутых профилей позволит в отличие от горячекатаных профилей проектировать более рациональное поперечное сечение элементов металлических конструкций КС,

2 Разработана математическая модель для обоснования новых рациональных параметров гнутых профилей для ОиПККС, адаптированная для широко применяемых программных комплексов,

3 Разработана методика исследования прочностных и деформативных характеристик ОиПККС из гнутого профиля для проверки адекватности адаптированной математической модели реальным условиям работы конструкции,

4 Проведена оценка НДС конструкций из гнутых профилей по математическим моделям реализованным с помощью программных комплексов LIRA и MathCad Результаты поиска рациональных параметров гнутого профиля и математического мо-

делирования напряженно деформированного состояния подтверждены данными экспериментальной проверки опытных образцов,

5 Разработаны проекты новых металлических конструкций из гнутых профилей

- №4359 "Металлические консольные опоры контактной сети из гнутых элементов",

- №4183 " Поддерживающие конструкции контактной сети из гнутого профиля "

Новые конструкции ОиПККС обеспечивают снижение расхода металла и трудоемкости изготовления конструкций в результате уменьшения количества свариваемых элементов, увеличение несущей способности опор вдоль пути в 3 раза и расширяют возможность применения атмосферостойких сталей,

6 При общем максимальном объеме затрат из расчета 1000 опор в год при переходе на конструкции из гнутого профиля капитальные затраты составят 8500 тыс руб, при сложившейся экономической ситуации срок окупаемости составит 3,5 года, а рентабельность 6,8%,

7 В перспективе применение гнутых профилей позволит более полно обеспечить автоматизацию технологического процесса производства опорных и поддерживающих конструкций контактной сети с совмещением процесса профилирования с другими технологическими операциями (уменьшением трудоемкости сварочных работ)

По результатам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Карякин Р.А Тенденции развития конструкций жестких поперечин электрифицированных железных дорог в России и за рубежом Труды ОАО ЦНИИС Вып 206 "Конструкции и технологии сооружения контактной сети электрифицированных железных дорог" - М ДНИИС, 2001, с 70-85

2 Карякин Р А, Надгериев Ц X Оптимизация параметров гнутых профилей для опорных и поддерживающих конструкций контактной сети Научные труды ОАО ЦНИИС Вып 220 "Транспортные сооружения Расчеты, испытания, строительство" М ДНИИС, 2004, с 23-30

3 Карякин Р А Разработка и испытание конструкций контактной сети из гнутых профилей Научные труды ОАО ЦНИИС Вып 223 "Актуальные проблемы электрификации железных дорог" - М ДНИИС, 2004, с 62-67

4 Прямицын А А, Карякин Р А Применение гаутых профилей в опорных и поддерживающих конструкциях контактной сети Журнал "Транспортное строительство" №2,2004, с 17-19

5 Орел А А, Карякин Р А, Левкин В К Новые металлические опоры контактной сети Журнал "Локомотив" №4,2004

Патенты на полезную модель:

1 Патент №34904 на полезную модель "Консоль из гнутого коробчатого профиля",

2 Патент на полезную модель "Консольная опора из гнутых элементов" (на стадии рассмотрения)

Ob.93

mi

?! >■ i.о;

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОПОРНЫХ И ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Металлические опорные конструкции контактной сети железных дорог, применяемые в России и за рубежом.

1.2. Металлические поддерживающие конструкции контактной сети железных дорог, применяемые в России и за рубежом.

1.3. Область применения и преимущества гнутых профилей.

1.4. Защита от коррозии металлических конструкций контактной сети железных дорог.

1.5. Постановка целей и задач исследования.

ГЛАВА 2. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ.

2.1. Требования к конструкциям из гнутых профилей.

2.2. Определение технических параметров профилей.

2.3. Оценка напряженно деформированного состояния конструкций из гнутых профилей.

2.4. Рациональные параметры гнутого профиля для конструкций контактной сети.

2.4.1 Опорные конструкции контактной сети.

2.4.2 Поддерживающие конструкции контактной сети.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ИЗ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ.

3.1. Обоснование новых конструктивных решений опорных и поддерживающих конструкций контактной сети.

3.2. Конструкция оваидальной опоры из гнутых элементов.

3.3. Конструкция консолей и кронштейнов из гнутого профиля.

3.4. Рекомендации по долговечности, монтажу и эксплуатации новых конструкций.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ИЗ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ.

4.1. Методика проведения исследований опорных и поддерживающих конструкций контактной сети из гнутых профилей.

4.2. Стендовые испытания опор из гнутых элементов.

4.3. Стендовые испытания консолей и кронштейнов из гнутого профиля.

4.4. Результаты испытаний.

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ.

Железнодорожный транспорт занимает ведущее место в транспортной системе России. На его долю приходится около 75% всех перевозок. Электрификация железных дорог (в соответствии с принятой в 2003г МПС РФ Программой до 2010 года) является основным направлением железнодорожного транспорта, обеспечивающим преимущественное повышение провозной способности по сравнению с другими видами тяги.

При общей доле затрат, приходящихся на устройства электроснабжения железных дорог, около половины составляет контактная сеть, работоспособность которой в значительной степени зависит от надежности и долговечности опорных и поддерживающих конструкций.

Проведенный анализ видов и состояния опорных и поддерживающих конструкций контактной сети (ОиПККС) показал что, несмотря на достигнутый высокий уровень разработки таких конструкций, проведение исследований направленных на их совершенствование по снижению расхода стали, трудоемкости монтажа и повышению надежности является актуальным.

На металлические опорные и поддерживающие конструкции контактной сети (опоры, жесткие поперечины, консоли и кронштейны) приходится более половины объема стали, расходуемой на электрификацию железных дорог. Для изготовления таких конструкций традиционно применяют горячекатаные профили (уголки, швеллеры, трубы, листовой и полосовой прокат), которые приводят к значительным затратам, связанным с их технологическим переделом (необходимость применения большого объем сварочных работ), а также значительные затраты для обеспечения защиты от атмосферной коррозии.

Более надежные, экономичные и менее трудоемкие конструкции могут быть созданы путем совершенствования конструктивных схем и методов расчета с более широким внедрением автоматизированных методов на ЭВМ, и использования новых видов проката, а именно гнутых профилей;

ОиПККС подвергаются значительным внешним воздействиям, в связи с их большим износом от неблагоприятных условий воздействия окружающей среды и несовершенства конструкции. В последнее время участились случаи аварий этих конструкций.

Актуальность темы. В России электрифицировано более 40 тыс. км. железных дорог, что составляет 46% общей длины сети. На электрифицированных железных дорогах выполняется более 75% всего объема перевозочных работ.

Электрификация железных дорог является наиболее важным технико-экономическим показателем состояния железнодорожного транспорта. При электрической тяге железных дорог затраты на перевозки снижаются в 1,57 раза по сравнению с дизельной тягой.

В настоящее время на значительной части электрифицированных ж.д. магистралей проводят реконструкцию устройств контактной сети (КС). Это связано с тем, что большинство конструкций отработали свой ресурс и работают в аварийном или близком к нему режиме.

Анализ опорных и поддерживающих конструкций контактной сети показал что, несмотря на достигнутый высокий уровень разработки таких конструкций, проведение исследований, направленных на их совершенствование (снижение расхода стали, трудоемкости изготовления, монтажа и эксплуатации и повышение надежности), является актуальным.

На металлические опорные и поддерживающие конструкции контактной сети (опоры, жесткие поперечины, консоли и кронштейны) приходится более половины расхода стали, расходуемой при электрификации железных дорог. Традиционно применяемые для изготовления таких конструкций горячекатаные профили (уголки, швеллеры, трубы), что приводит к значительным затратам, связанным с технологическим переделом (заготовки, механической обработки и большого объема сварочных работ).

Новые конструктивно-технологические решения металлических опорных и поддерживающих конструкций контактной сети (ОиПККС) должны обеспечить увеличение их срока службы, снизить производственные и эксплуатационные затраты на содержание КС.

Применение гнутых профилей позволит в отличие от прокатных профилей проектировать более рациональное поперечное сечение элементов металлических конструкций КС, а также позволит расширить область применения атмосферостойких сталей.

Целью работы является разработка металлических опорных и поддерживающих конструкций контактной сети из гнутых профилей, с обоснованием их рациональных геометрических параметров с помощью математической модели, адаптированной к современным программным комплексам, с экспериментальным подтверждением её адекватности реальным условиям работы конструкции. Задачи исследования: «>

- анализ отечественного и зарубежного опыта по применению металлических ОиПККС;

- определение критериев и ограничений к ОиПККС;

- выбор рациональных параметров сечений из гнутых профилей для ОиПККС;

- разработка металлических ОиПККС из гнутого профиля с рекомендациями по их монтажу и эксплуатации;

- экспериментальные исследования опытных образцов опорных и поддерживающих конструкций КС;

- технико-экономическое обоснование применения ОиПККС из гнутого профиля.

Методы исследования: анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования и эксплуатации ОиПККС; обоснование рациональных параметров сечений ОиПККС с последующим экспериментальным подтверждением, разработка и исследование новых конструкций. Научная новизна работы: 1. Выполнено обоснование целесообразности применения гнутых профилей для ОиПККС;

2. Разработана математическая модель для обоснования рациональных параметров гнутых профилей для ОиПККС, адаптированная для широко применяемых программных комплексов;

3. Разработаны новые конструктивно-технологические решения металлических ОиПККС из гнутых профилей;

4. Разработана методика проведения исследования прочностных и деформа-тивных характеристик ОиПККС из гнутого профиля для проверки адекватности адаптированной математической модели.

Практическая значимость работы:

1. На сновании выполненных автором исследований разработаны новые опорные (опоры - проект №4359) и поддерживающие (консоли и кронштейны - проект №4183) конструкции контактной сети из гнутых профилей. Для участков постоянного и переменного тока, обеспечивающие надежную защиту от коррозии и требуемый срок службы не менее 70 лет;

2. Выполнена экспериментальная оценка правильности принятых технических решений ОиПККС.

Апробация работы: рассмотренные в работе вопросы были обсуждены на научно-практической конференции "Актуальные проблемы использования металлических конструкций в строительстве и архитектуре", проходящей в рамках выставки METALLBUILD-2003, а так же на научно-технической конференции "Строительство и эксплуатация транспортных сооружений в районах развития опасных геологических процессов" проходившей в 2003г в МИИТе.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Для снижения стоимости изготовления и эксплуатационных затрат, увеличения срока службы целесообразно изготавливать ОиПККС из гнутых профилей, в том числе из атмосферостойких сталей. Применение гнутых профилей позволит в отличие от горячекатаных профилей проектировать более рациональное поперечное сечение элементов металлических конструкций КС;

2. Разработана математическая модель для обоснования новых рациональных параметров гнутых профилей для ОиПККС, адаптированная для широко применяемых программных комплексов;

3. Разработана методика исследования прочностных и деформативных характеристик ОиПККС из гнутого профиля для проверки адекватности адаптированной математической модели реальным условиям работы конструкции;

4. Проведена оценка НДС конструкций из гнутых профилей по математическим моделям реализованным с помощью программных комплексов LIRA и MathCad. Результаты поиска рациональных параметров гнутого профиля и математического моделирования напряженно деформированного состояния подтверждены данными экспериментальной проверки опытных образцов;

5. Разработаны проекты новых металлических конструкций из гнутых профилей:

- №4359 "Металлические консольные опоры контактной сети из гнутых элементов";

- №4183 " Поддерживающие конструкции контактной сети из гнутого профи „ » ля

Новые конструкции ОиПККС обеспечивают: снижение расхода металла и трудоемкости изготовления конструкций в результате уменьшения количества свариваемых элементов, увеличение несущей способности опор вдоль пути в 3 раза и расширяют возможность применения атмосферостойких сталей;

6. При общем максимальном объеме затрат из расчета 1000 опор в год при переходе на конструкции из гнутого профиля капитальные затраты составят

8500 тыс.руб., при сложившейся экономической ситуации срок окупаемости составит 3,5 года, а рентабельность 6,8%;

7. В перспективе применение гнутых профилей позволит более полно обеспечить автоматизацию технологического процесса производства опорных и поддерживающих конструкций контактной сети с совмещением процесса профилирования с другими технологическими операциями (уменьшением трудоемкости сварочных работ).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Представленные ОАО „Опытный завод «Гидромонтаж» на предварительные испытания металлические опоры контактной сети из гнутых элементов соответствуют требованиям нормативно-технической документации.

2. Испытания показали, что обе опоры выдержали механические испытания по прочности. При испытании по деформативности в опоре по I варианту прогиб превысил нормируемую величину на 12%, опора по П варианту испытания по деформативности выдержала.

3. Исходя из результатов предварительных испытаний, для серийного производства рекомендуется опора по II варианту, выдержавшая испытания по прочности и деформативности.

Председатель А.П. Чучев

Члены комиссии А. А. Орел

188

1. Концепция модернизации устройств электроснабжения железных дорог. Под ред. В.В. Мунькина; Москва 1999г. 152стр.

2. Электрификация железных дорог России (1929-1999г). Под общ. Ред. П.М. Шилкина — М.:Интекст, 1999г. 220стр.

3. Кудрявцев А.А. несущая способность опорных конструкций контактной сети. -М.: Транспорт. 1988 160стр

4. Контактная сеть. Горошков Ю.И., Бондарев Н.А. М.:Транспорт,1973 -384стр.

5. Фрайфельд А.В. и др. Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети. М.:Транспорт,1967 -396стр.

6. Обзорная информация. Опорные конструкции контактной сети. 19777. 50 лет электрификации железных дорог СССР. Под общ. ред. С.М. Сердинова М.: Транспорт. 1976 - 239стр

7. А. А. Орел, А. П. Чучев, А. И. Шелест " Жесткие поперечины для электрифицированных железных дорог ", журнал "Транспортное строительство", №3, 2000 год.

8. А. И. Шелест " Типы жестких поперечин на электрифицированных железных дорогах ", журнал "Транспортное строительство", №10, 1968 год.

9. Отчет по теме Д-ЦНИИС-2-81, р.2.2. " Обобщение передового зарубежного опыта в области транспортного строительства. Электрификация железных дорог ", Москва 1981г.

10. А. А. Орел, А. И. Шелест " Жесткие поперечины рамного типа ", журнал "Транспортное строительство", №2, 1989 год.12,Отчет по теме Д-ЭД-1-73, р. 1.4. " Разработка рекомендаций по конструкциям и расчету жестких поперечин ", Москва 1973г.

11. Японская государственная ЖД корпорация "Норма проектирования и средства сооружений электрической ЖД (путевой линии электропоезда)".

12. М.Металлические конструкции. Под ред. Н.П. Мельникова 2-е изд. Переработанное и дополненное М.: Стройиздат,1980 — 776стр.

13. Металлические конструкции. Учебник для вузов. Под общ. ред. Е.И. Беленя. Изд. 5-е, перераб и доп. М.: Стройиздат,1976 бООстр

14. Шемшурова Н.Г. Сортовые гнутые профили: Учебное пособие. Мугнитогорск: МГМАД997- 102стр.17.научно-технический информационный сборник №21. Москва 1990г.18.техническая информация. Москва 1969

15. Фрайфельд А.В. и др. Устройство сооружение и т.д. 1986 -336стр.

16. Лампси Б.Б. Прочность тонкостенных металлических конструкций. — М.: Стройиздат, 1987. 280 с. : ил.

17. Номы проектирования контактной сети СТН ЦЭ 141-99. Департамент электрификации и электроснабжения министерства путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации. — М., "ТРАНСИЗДАТ", 2001г. 176с.

18. В.В., Пермяков В.А. К.: Буд1вельник, 1981. - 136с. 26.Райзер В.Д. Методы теории надежности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций. - М.:Стройиздат, 1986. — 192 с. — (Надежность и качество)

19. Лизин В.Т., Пяткин В.А. Проектирование тонкостенных конструкций: учеб. Пособие для студентов вузов — 3-е изд., перераб. И доп. М.: Машиностроение, 1994. -384 е.: ил.

20. Пустовой Н.В., Расторгуев Г.И. Оптимальное проектирование стержней и подкрепленных пластин на основе минимизации энергии деформации: Монография. Новосибирск: Издательство НГТУ, 2002 317стр.

21. В.А. Баранов, Б.Г. Попов, Н.П. Шатрова, М.В. Шитикова. Расчет тонкостенных стержней открытого профиля: Учеб. пособие / под общ. ред. В.А. Баранова; Воронеж. Инж. строит. Ин-т. - Воронеж. 1989. - 66с.

22. СНиП Н-23-81* "Стальные конструкции"

23. Нормы расчета надежности транспортных сооружений. 1-я редакция

24. Консоли, кронштейны и фиксаторы контактной сети электрифицированных железных дорог типовая программа и методика испытаний. 2002г.34.методика механических испытаний жестких поперечин контактной сети. 2004г.

25. ТУ 5264-812-01393674-04 Ригели жестких поперечин для контактной сети железных дорог., Москва 2004г.

26. ПК ЛИРА, версия 9. программный комплекс для расчета и проектирования конструкций. Справочно-теоретическое пособие под ред. Академика АНН Украины А.С. Городецкого, К.-М.: 2003. 464с.: ил.

27. Научно-технический отчет "Экспирементальное исследование напряженно деформированного состояния металлической опоры из гнутых профилей по проекту ОАО "ЦНИИС" 0351.1." Москва 2001г.

28. Технологичность конструкций изделия: Справочник/Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под общ. ред. Ю.Д. Амирова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - 768 е.: ил. - (Б-ка конструктора)

29. И.С.Тришевский, В.В.Клепада, Ф.И.Скоков Гнутые профили проката.

30. Сопротивление материалов. Н.М. Беляев — издание двенадцато М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959

31. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП Н-23-81*), Под. общ. ред. В.А. Балдина, В.И. Трофимова-М.: Центральный институт типового проектирования, 1989. 150 с.

32. Инструкция по применению термодиффузионного цинкования деталей и конструкций контактной сети. №К-106. Москва. 2004г.

33. Карякин Р.А., Надгериев Ц.Х. Оптимизация параметров гнутых профилей для опорных и поддерживающих конструкций контактной сети. Научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 220. "Транспортные сооружения. Расчеты, испытания, строительство " М.ЦНИИС, 2004, с. 23-30.

34. Карякин Р.А. Разработка и испытание конструкций контактной сети из гнутых профилей. Научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 223. "Актуальные проблемы электрификации железных дорог" М.,ЦНИИС, 2004, с.62-67.

35. Шелест А.И. Вопросы повышения стойкости к атмосферной коррозии конструкций контактной сети. Научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 223. "Актуальные проблемы электрификации железных дорог" М.,ЦНИИС, 2004, с.57-61.

36. Specification for hot dip galvanized coatings on iron and steel articles. Стандарт B5 729: 1971. Великобритания.

37. Тришевский И.С., Клепанда В.В. Механические свойства гнутых профилей проката. "Техшка", 1977,143 стр.51 .Межгосударственный стандарт "Конструкции стальные строительные" Общие технические условия. ГОСТ 23118-99.

38. Профили стальные гнутые. Технические условия. ГОСТ 11474-76.

39. ГОСТ 8283-93. Профили стальные гнутые корытные равнополочные. Сортамент.

40. А. Шмидер (A. SCHMIEDER), компания Siemens. Контактная подвеска компании Siemens на участке Любань Померанье Октябрьской железной дороги. Журнал "Железные дороги мира" №11, 2001.

41. Т.КОБАЯСИ (T.KOBAYASHI), Интегрированная контактная сеть. Журнал "Железные дороги мира" №9, 2001.

42. LES INSTALLATIONS FIXES DE TRACTION ELECTRIQUE A LA S.N.C.F. Журнал "Chemins de fer" №394, 1989.

43. H.M. Беляев Сопротивление материалов. Издание двенадцатое. Государственное издательство физико-математической литературы. Москва 1959.-856 стр.