Kategorie účinku
Zatěžovací stavy lze zařadit do různých kategorií stálých účinků (stálé zatížení, nerovnoměrné sedání, předpětí), proměnných účinků (doprava, klimatické účinky), účinků ze stavebních stavů a montáže, mimořádných účinků a účinků ze zemětřesení.
Zejména při přiřazení zatěžovacích stavů dopravy je třeba dbát na to, aby byly zatěžovací stavy již zde zařazeny do správné skupiny zatížení. Na jednoduchém příkladu mostu pozemní komunikace se dvěma jízdními pruhy bude vysvětleno použití automatické kombinace účinků podle EN 1990 + EN 1991-2 v programu RFEM.
Skupiny zatížení pro dopravní zatížení
Seskupením dopravních zatížení podle EN 1991-2 má být zohledněna pravděpodobnost současného výskytu maximálních hodnot různých složek dopravního zatížení. V programech RFEM a RSTAB jsou obsaženy pouze skupiny dopravního zatížení pro zatížení mostů pozemních komunikací, pro zatížení železničních mostů není v současnosti k dispozici žádná automatická kombinace.
Skupiny dopravního zatížení 1 až 6 pro mosty pozemních komunikací odpovídají následujícím zatěžovacím situacím.
| gr1a | maximální svislé zatížení dopravou, LM1 |
| gr1b | maximální svislé zatížení dopravou, LM2 |
| gr2 | maximální vodorovné zatížení dopravou |
| gr3 | zatížení chodníků a cyklistických stezek (bez silničního provozu) |
| gr4 | zatížení davem lidí |
| gr5 | zatížení zvláštními vozidly |
| gr6 | zatížení při výměně ložisek, předpínacích kabelů apod. |
Přiřazením zatěžovacích stavů dopravy ke správným kategoriím účinku se automaticky řídí kombinační vztahy mezi těmito zatěžovacími stavy. V příkladu to bude ukázáno exemplárně pro skupiny zatížení gr1a a gr2. Také zohlednění více zatěžovacích stavů na typ zatížení je možné, například jako plošné zatížení aplikované po polích jako v příkladu.
Dopravní zatížení v gr1a
Model zatížení 1 pro silniční dopravu zahrnuje rovnoměrně rozložené plošné zatížení (UDL) a příslušná osamělá zatížení v tandemovém systému (TS). Tato zatížení je třeba přiřadit spolu se zatíženími na chodníku a cyklistické stezce do skupiny 1a. Automaticky se zohledňují alternativní vztahy mezi všemi zatěžovacími stavy označenými jako TS, zatěžovací stavy s označením UDL nebo chodník a cyklistická stezka přitom mohou působit současně.
Pokud nemá být zkoumána pouze jedna možná poloha nejvíce zatíženého jízdního pruhu 1, lze aktivovat možnost "Rozdělení na fiktivní pruhy". Následně je třeba zatěžovací stavy ručně přiřadit podle směru. V příkladu je nejprve zkoumána poloha jízdního pruhu 1 na levé straně mostu. K tomu byly vytvořeny ZS10 a ZS11 jako UDL a ZS50 až ZS55 jako TS. Pro zkoumání jízdního pruhu 1 na pravé straně mostu je třeba zohlednit ZS20 a ZS21 jako UDL a ZS60 až ZS65 jako TS. Zatěžovací stavy ZS30 a ZS31 jsou označeny jako chodník a cyklistická stezka, a proto se uplatňují nezávisle na poloze prvního jízdního pruhu.
Dopravní zatížení v gr2
Vodorovná zatížení z brzdění a rozjezdu a z odstředivých sil je třeba zařadit do gr2. Automaticky se vytvářejí alternativní vztahy mezi zatěžovacími stavy jednoho typu zatížení. Podle ustanovení EN 1991-2 se ve skupině zatížení gr2 dodatečně zohledňují svislá zatížení z modelu zatížení 1 s kombinačním součinitelem psi 1 pro častou kombinaci.
Jiné kategorie účinku
Pro zatěžovací stavy jiných kategorií účinku lze současné nebo alternativní působení zatěžovacích stavů definovat ručně pomocí známých vstupních dialogů. V souboru příkladu byly přidány dva zatěžovací stavy s teplotním namáháním (ZS100 a ZS101). Tyto dva zatěžovací stavy mají představovat ohřátí resp. ochlazení povrchu mostu, a proto jsou definovány jako alternativní zatěžovací stavy.
Kombinace účinků v MSU
Pro mezní stav únosnosti se nyní v příkladu vytvoří možné kombinace účinků. Skupiny dopravního zatížení se přitom vždy uplatňují jako vzájemně alternativně působící proměnná zatížení. Jiné účinky se kombinují s těmito skupinami dopravního zatížení podle zvoleného kombinačního pravidla.
Přitom se skupiny dopravního zatížení nekombinují se zatíženími z provádění stavby a jejich příslušnými zatíženími větrem. Rovněž jsou různé kategorie účinků zatížení větrem zohledněny jako alternativní a zatížení z provádění stavby se kombinují pouze s příslušným účinkem větru.
Další možnosti nastavení umožňují uživatelskou úpravu kombinatoriky, například pro současné zohlednění skupin dopravního zatížení se zatížením sněhem a větrem.
Kombinace výsledků pro MSU
V kombinaci pro mezní stav únosnosti je tedy od každé skupiny dopravního zatížení zapotřebí jak charakteristická hodnota pro kombinaci jako hlavní účinek, tak hodnota redukovaná kombinačním součinitelem pro kombinaci jako doprovodný účinek. Při uvážení dopravního zatížení z gr1a pro dva případy uspořádání hlavního zatíženého jízdního pruhu se tato kombinace vytvoří pro oba případy. V příkladu tak vznikají kombinace výsledků KV3 a KV4 pro jízdní pruh 1 vlevo a KV5 a KV6 pro jízdní pruh 1 vpravo. Stejně tak se vytvoří čtyři kombinace výsledků pro skupinu zatížení gr2, aby se zohlednilo toto rozdělení jízdních pruhů. Závěrečná kombinace proběhne vytvořením kombinací výsledků KV11 až KV15.
Poznámky
Automatickou kombinací účinků v programech RFEM a RSTAB lze vytvořit buď kombinace zatížení, nebo kombinace výsledků. V příkladu bylo ukázáno vytvoření kombinací výsledků. Přitom probíhá zohlednění skupin zatížení a jízdních pruhů vytvořením oddělených podkombinací. U varianty s kombinacemi zatížení se vztahy mezi zatěžovacími stavy zohledňují prostřednictvím automaticky vyplněného vstupního dialogu nezávislé/současně působící zatěžovací stavy.
Zvláštnost spočívá v uplatnění dílčího součinitele spolehlivosti pro nerovnoměrné sedání. Pokud jsou zvoleny kombinace zatížení, automaticky se použije součinitel pro nelineární elastický výpočet. Při volbě kombinací výsledků se uplatní součinitel pro lineárně elastický výpočet.
Stávající vytvoření kombinací zatížení a výsledků lze v případě potřeby ručně rozšířit úpravou dílčích součinitelů spolehlivosti a kombinačních součinitelů nebo následným použitím kombinačního schématu.
Model a zatížení byly vytvořeny pouze pro vysvětlení kombinatoriky. Velikost ani uspořádání zatížení by neměly být přenášeny na vlastní případy použití bez ověření.