Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания выполняется отдельно на нагрузки, действующие поперек и вдоль оси моста (рис.2.15).
Проверку опоры на устойчивость против опрокидывания в поперечном направлении производят на воздействие ветровых нагрузок и горизонтальной нагрузки от ударов подвижного состава, которые совместно не учитывают.
Рис.2.10. Схема к расчету опоры на устойчивость против опрокидывания в поперечном направлении при воздействии ветра
Определение расчетных усилий. При наличии поезда на мосту к опрокидывающему моменту относительно точки О от воздействия ветра на пролетное строение и опору добавляется опрокидывающий момент от ветрового давления на подвижной состав. Также увеличивается удерживающий момент относительно точки О от веса подвижного состава. Расчет на устойчивость выполняют для двух случаев загружения: с поездом на мосту и без него. Подвижную временную вертикальную нагрузку принимают как порожний подвижной состав, воздействие от которого определяют в соответствии с нормами [1, п.2,11].
Для сочетания 1. Постоянные нагрузки плюс подвижной состав плюс ветер:
Для сочетания 2. Постоянные нагрузки плюс ветер:
где - нормативные давления поперечного ветра соответственно на подвижной состав, пролетное строение и опору; - нормативные давления поперечного ветра соответственно на пролетное строение и опору при отсутствии поезда на мосту; – плечи относительно точки О соответствующих ветровых нагрузок, м; - интенсивности нормативных нагрузок соответственно от веса мостового полотна, тротуаров, прогонов, кН/м; - временная вертикальная нагрузка от порожнего подвижного состава железных дорог [1, п. 2.11]; - коэффициент надежности по нагрузке для порожнего подвижного состава железных дорог [1, п. 1.40*]; - коэффициент сочетаний для нагрузки от порожнего подвижного состава железных дорог [1, п. 2.3]; - длина загружения пролетного строения постоянными и временной вертикальной нагрузками, м; - нормативная нагрузка от веса опоры, кН; – расчетная ширина опоры, м; - коэффициент надежности по нагрузке к ветровой нагрузке [1, п.2.32*]; - коэффициент надежности по нагрузке к весу деревянных конструкций пролетного строения и опоры [1, п.1.40*]; - коэффициент сочетаний для ветровой нагрузки при наличии поезда на мосту [1, п.2.2]; - коэффициент сочетаний для ветровой нагрузки при отсутствии поезда на мосту [1, п.2.2].
Условие устойчивости:
Для опоры ветровые воздействия на подвижной состав, пролетное строение и опору создают относительно оси возможного поворота (опрокидывания) – точки О – опрокидывающий момент . Удерживающий момент относительно той же точки О создает вертикальное воздействие от подвижного состава, нагрузки от веса пролетного строения и веса опоры.
Опора считается устойчивой против опрокидывания, если выполняется условие:
где - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) опоры, кН·м; - момент удерживающих сил относительно той же оси, кН·м; - коэффициент условий работы для стадии эксплуатации; - коэффициент надежности по назначению для той же стадии работы.