Особенности расчетов бетонных опор

3.3.1 Особенности расчетов опор.

В пособии рассматриваются расчеты бетонных опор. Бутобетонные опоры и сборно-монолитные опоры с армированными контурными блоками (см. п.2.4) рассчитывают как бетонные, при этом площади контурных блоков включают в состав сечений опор.

                  Бетонные опоры по первой группе предельных состояний рассчитывают на прочность, устойчивость формы и устойчивость положения. Устойчивость формы – это способности элемента сохранять форму при действии продольных сил; устойчивостью положения опоры называют ее способность не изменять положения при действии на нее опрокидывающих и сдвигающих сил.

                  По второй группе предельных состояний опоры рассчитывают по трещиностойкости и по ограничению смещения верха опор. Для опор с разрезными балочными пролетными строениями это смещение не должно превышать , см, где l₀ – длина меньшего опирающегося на опору пролетного строения, принимаемая не менее 25 м.

                  На опору в общем случае действует несколько сил, вызванных различными нагрузками в разных сочетаниях. Эти силы подразделяют на вертикальные, продольные горизонтальные, т.е. направленные вдоль оси моста, и поперечные горизонтальные, направленные поперек оси моста.

                  К вертикальным силам относят:

- собственный вес опоры;

- опорные давления от веса пролетных строений с учетом веса мостового полотна,

смотровых приспособлений, противопожарных обустройств и т.п.;

- опорные давления, вызываемые временными нагрузками на пролетном строении;

- вертикальные силы от горизонтальных нагрузок, получаемые при переносе этих

нагрузок в уровень опорных частей;

- гидростатическое давление.

            Горизонтальные продольные силы могут быть вызваны:

- торможением подвижного состава (силой тяги);

- продольной ветровой нагрузкой, действующей на пролетное строение;

- давлением ветра непосредственно на опору.

            Кроме того, в подвижных опорных частях возникают силы трения (сопротивления сдвигу).

Поперечные горизонтальные силы возникают в результате действия:

- поперечных ударов подвижного состава;

- поперечной ветровой нагрузки, действующей как на пролетное строение, так и

непосредственно на опору;

- поперечной ветровой нагрузки, действующей на подвижной состав.

          На промежуточные опоры, расположенные в русле реки, может действовать поперечная горизонтальная сила, вызываемая давлением льда на опору, а на судоходных реках – нагрузка от навала судов, которая может быть направлена как вдоль, так и поперек оси моста. Эти нагрузки не учитывают совместно с силой торможения. На кривых участках пути на опору действует горизонтальная центробежная сила, которую не учитывают совместно с поперечными ударами подвижного состава. Конкретные сведения о величинах этих нагрузок и условиях их применения приведены в нормах проектирования и в учебном пособии [2].

            На заднюю грань устоя действует давление грунта от его собственного веса и горизонтальное давление от временной нагрузки, которая  находится на насыпи (на призме обрушения).

            Все нагрузки с пролетных строений балочных систем передаются на опоры через опорные части, за исключением силы торможения, передаётся на устой. Принято, что в этом случае торможение передаются на устой рельсошпальной решетки, силу торможения принимают приложенной в уровне головки рельса.

            Опорное давление по абсолютной величине равно опорной реакции, действующей на пролетное строение. При определении опорных давлений от временных нагрузок на пролетных строениях используют их линии влияния, которые аналогичны линиям влияния опорных реакций.

            При одновременном действии на опору нескольких временных нагрузок, их учитывают в расчетах с коэффициентами сочетаний .