Стальной рельс для железных дорог имеет сложный профиль, похожий на двутавровую балку в сечении. Такое инженерное решение позволяет выдерживать колоссальные вертикальные нагрузки от поездов и сохранять устойчивость к изгибу.

Основные части стандартного железнодорожного рельса новые рельсы р 75:

Головка рельса Это верхняя часть профиля, имеющая округлую (выпуклую) форму. Именно эта часть соприкасается с ободами колёсных пар. Её главная задача — обеспечивать надёжное сцепление, направлять движение колеса строго по колее и распределять давление на шейку. Рабочая поверхность головки испытывает максимальные нагрузки и быстрее всего изнашивается.

Средняя часть рельса Элемент, связывающий верхнюю и нижнюю части рельса. Шейка работает на изгиб и сдвиг. Чем выше нагрузка на путь и скорость движения, тем толще и мощнее должна быть шейка, чтобы предотвратить деформацию или излом рельса под поездом.

Нижняя часть рельса Горизонтальный нижний элемент. Она обеспечивает опору рельсовой конструкции на шпальное основание. Подошва оснащена широкой опорной поверхностью, надёжно стыкующейся с металлическими подкладками. Это создаёт устойчивое положение рельса, защищает от смещения в сторону и передаёт нагрузку от поезда на шпалы из дерева или бетона.

Дополнительные элементы:

Переходные скругления — переходные зоны между головкой и шейкой, а также между шейкой и подошвой. Они нужны, чтобы уменьшить локальные напряжения в металле и не допустить растрескивания при ударах колёс.

Подобное сечение придаёт рельсу высокую прочность: большая часть металла вынесена от центральной оси в головку и подошву, увеличивая момент инерции и повышая сопротивление прогибу по сравнению с бруском квадратного сечения.