Расчет механической прочности ВОК

Расчёт удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля

Расчет удельных нагрузок будем производить приближённым методом, исходя из требований по обеспечению стабильности оптических свойств волокна кабеля.

Удельная нагрузка ¡ ₁ (Н/м·мм²) от собственной силы тяжести кабеля определяется по формуле:

¡ ₁=9,8 ¡ ₀ n, (15)

где n =1,1- коэффициент перегрузки; ¡ ₀ - удельный вес кабеля в расчете на единицу площади его поперечного сечения, кг/м·мм².

Удельный вес кабеля ¡ ₀ (кг/м·мм²) определяется по формуле:

, (16)

где P - вес одного погонного метра кабеля, кг/м; S - площадь поперечного сечения основного несущего элемента конструкции кабеля, мм².

 

 

2.3.2 Расчёт удельной нагрузки от воздействия льда при гололеде

На рисунке 6 приведено сечение оптического кабеля при наличии гололёда. При этом будем считать, что гололёд распределён по поверхности кабеля равномерно.

 

кабель

лёд

 

b d

 

Рисунок 6 - Сечение кабельной линии при наличии гололеда

Удельная нагрузка ¡₂ (Н/м·мм²) от силы тяжести льда при гололёде определяется по следующей формуле:

, (17)

где ¡_л = 0,9·10³ кг/м - плотность льда; b -толщина стенки льда (рисунок 6), мм; d - диаметр кабеля (рисунок 6), мм; S – площадь поперечного сечения кабеля, мм²; К_н =0,9 - коэффициент неравномерности гололёдной нагрузки [2]; n =1,1- коэффициент перегрузки [2].

Расчет удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля и силы тяжести льда

 

На рисунке 7 показаны направления, в которых действуют удельные нагрузки ¡₁ и ¡₂.

 

^·

¡₂

¡ ₁

Рисунок 7 - Направления действия удельных нагрузок ¡ ₁ и ¡₂

 

С учётом направлений действующих на кабель нагрузок (рисунок 7), удельная нагрузка ¡₃ (Н/м·мм²) от собственной силы тяжести кабеля и силы тяжести льда будет равна

¡₃ =¡₁+¡₂. (18)

 

 

2.3.4 Расчет удельной нагрузки от давления ветра на кабель (при отсутствии гололеда)

 

Исходя из условия, что направление ветра перпендикулярно направлению кабельной линии, и с учётом того, что кабель имеет цилиндрическую поверхность, удельная нагрузка ¡₄ (Н/м·мм²) от воздействия ветра на кабель (при отсутствии гололеда)определяется по следующей формуле:

_, (19)

где V - скорость ветра, м/с; V² /16 - нормативный скоростной напор ветра [2]; S - площадь поперечного сечения кабеля, мм²; К_аэ =1,2 – аэродинамический коэффициент [2]; n =1,1- коэффициент перегрузки[2].

 

 

Расчет удельной нагрузки от воздействия ветра на кабель, покрытый гололёдом

Удельная нагрузка ¡₅ (Н/м·мм²) от воздействия ветра на кабель, покрытый гололёдом, в соответствии с рисунке 6 определяется по следующей формуле:

. (20)