Напруження на основній площадці земляного полотна для точки, що знаходиться під віссю розрахункової шпали визначаються за формулою:

Де напруження від впливу розрахункової шпали під віссю на глибині h від нижньої постелі

напруження в тій самій точці від впливу однієї сусідньої шпали;

те саме від впливу іншої сусідньої шпали.

Кожне з цих напружень є функція від напружень в баласті, відповідно:

Під розрахунковою шпалою, розташованою ліворуч і під шалою,

розташованою праворуч від розрахункової.

Визначимо силу тиску рейки на опору в розрахунковому перерізі:

Отже сила тиску рейки на опору по сусідній шпалі становитиме:

Визначимо напруження у баласті:

Визначимо напруження на глибині баластного шару:

Напруження на основній площадці земляного полотна для точки, що знаходиться під віссю розрахункової шпали визначаються за формулою:

Порівняємо отримані розрахункові напруження стискання грунту на основній площадці земляного полотна з допустимими напруженням:

так 0,0636 МПа < 0,1 МПа;

Таким чином, розрахункові напруження на основній площадці земляного полотна не перевищують допустимих значень, тобто прийнятий тип ВБК відповідає заданим експлуатаційним умовам.

Розрахунок ВБК на міцність з використанням ПК

Всі розрахунки розділів 1 та 2 для різних швидкостей руху було проведено на ПК для прямої і кривої ділянки колії для літніх та зимових умов експлуатації.

Результати цих розрахунків наводяться далі.

4. Аналіз отриманих напружень в елементах ВБК та побудова графіків залежності напружень від швидкості руху .

Для встановлення відповідності заданої конструкції колії умовам експлуатації потрібно порівняти отримані напруження в елементах ВБК з допустимими напруженнями в цих елементах.

Напруження в елементах ВБК

Умови експлуатації Напруження	Літо, крива	Літо, пряма	Зима, крива	Зима, пряма	Допустимі напруження, МПа
Напруження в кромках підошви рейки	180,88	135,36	179,58	134,39	265
Напруження в кромках головки рейки	186,87	164,11	185,53	162,93	265
Напруження в шпалах	1,011	1,011	1,101	1,101	1,6
Напруження в баласті	0,1801	0,1801	0,1960	0,1960	0,42
Напруження на основній площадці	0,06405	0,06405	0,06890	0,06890	0,1

Порівнявши отримані напруження в елементах ВБК з допустимими напруженнями в цих елементах робимо висновок, що задана конструкція колії відповідає заданим умовам експлуатації. На основі отриманих даних будуємо графіки залежності напружень всіх елементів ВБК від швидкості для різних умов експлуатації.