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.