Catégories d’action
Les cas de charge peuvent être classés dans les différentes catégories d’actions permanentes (charges permanentes, tassements différentiels, précontrainte), d’actions variables (trafic, actions climatiques), d’actions dues aux phases de construction et au montage, d’actions accidentelles ainsi que d’actions sismiques.
En particulier, lors de l’attribution des cas de charge de trafic, il convient de noter que les cas de charge doivent déjà être classés ici dans le bon groupe de charges. À l’aide d’un simple exemple d’un pont routier à deux voies de circulation, l’utilisation de la combinaison automatique d’actions dans RFEM selon l’EN 1990 + EN 1991-2 sera expliquée.
Groupes de charges pour les charges de trafic
Le groupement des charges de trafic selon l’EN 1991-2 vise à prendre en compte la probabilité d’apparition simultanée des valeurs maximales des différentes composantes de la charge de trafic. Dans RFEM et RSTAB, seuls les groupes de charges de trafic pour le chargement de ponts routiers sont disponibles. Pour le chargement de ponts ferroviaires, aucune combinaison automatique n’est actuellement disponible.
Les groupes de charges de trafic 1 à 6 pour les ponts routiers représentent, de manière correspondante, les situations de charge suivantes.
| gr1a | charge verticale maximale due au trafic, LM1 |
| gr1b | charge verticale maximale due au trafic, LM2 |
| gr2 | charge horizontale maximale due au trafic |
| gr3 | charge des chemins piétons et pistes cyclables (sans trafic routier) |
| gr4 | charge due à la foule |
| gr5 | charge due à des véhicules spéciaux |
| gr6 | charge lors du remplacement d’appuis, de câbles précontraints ou similaire. |
L’attribution des cas de charge de trafic aux catégories d’actions adéquates permet de régir automatiquement les relations de combinaison entre ces cas de charge. Dans l’exemple, cela est illustré de manière exemplaire pour les groupes de charges gr1a et gr2. La prise en compte de plusieurs cas de charge par type de charge est également possible, par exemple sous forme de charge surfacique appliquée par travée comme dans l’exemple.
Charges de trafic gr1a
Le modèle de charge 1 pour le trafic routier comprend une charge surfacique uniformément répartie (UDL) et les charges ponctuelles associées dans le système tandem (TS). Ces charges, ainsi que les charges sur les chemins piétons et pistes cyclables, sont à assigner au groupe 1a. Les relations alternatives entre tous les cas de charge marqués TS sont automatiquement prises en compte, tandis que les cas de charge marqués UDL ou cheminements piétons et pistes cyclables peuvent agir simultanément.
Si l’on ne souhaite pas étudier uniquement une position possible de la voie 1 la plus chargée, l’option « Division en voies fictives » peut être activée. Ensuite, les cas de charge respectifs doivent être affectés manuellement selon la direction. Dans l’exemple, la position de la voie 1 du côté gauche du pont est d’abord étudiée. Pour cela, les CC10 et CC11 ont été générés en tant que UDL et les CC50 à CC55 en tant que TS. Pour l’étude de la voie 1 du côté droit du pont, les CC20 et CC21 sont à prendre en compte en tant que UDL et les CC60 à CC65 en tant que TS. Les cas de charge CC30 et CC31 sont marqués comme chemins piétons et pistes cyclables et sont donc appliqués en plus, indépendamment de la position de la première voie de circulation.
Charges de trafic gr2
Les charges horizontales dues au freinage et à l’accélération ainsi qu’aux forces centrifuges sont à classer dans gr2. Les relations alternatives entre les cas de charge d’un même type de charge sont automatiquement formées. Conformément aux exigences de l’EN 1991-2, les charges verticales du modèle de charge 1 sont en outre prises en compte dans le groupe de charges gr2 avec le coefficient de combinaison psi 1 pour la combinaison fréquente.
Autres catégories d’action
Pour les cas de charge d’autres catégories d’action, l’action simultanée ou alternative des cas de charge peut être définie manuellement via les fenêtres habituelles. Dans le fichier d’exemple, deux cas de charge avec charge thermique ont été ajoutés (CC100 et CC101). Ces deux cas de charge doivent représenter un réchauffement ou un refroidissement de la surface du pont et sont par conséquent définis comme cas de charge alternatifs.
Combinaison d’actions à l’ELU
Pour l’état limite ultime, les combinaisons d’actions possibles sont maintenant générées dans l’exemple. Les groupes de charges de trafic sont toujours considérés comme des actions variables agissant alternativement entre elles. Les autres actions sont combinées avec ces groupes de charges de trafic conformément à la règle de combinaison choisie.
Dans ce cadre, les groupes de charges de trafic ne sont pas combinés avec les charges issues de l’exécution de l’ouvrage et les charges de vent qui y sont associées. De même, les différentes catégories d’action des charges de vent sont considérées comme alternatives, et les charges issues de l’exécution de l’ouvrage ne sont combinées qu’avec l’action de vent correspondante.
Des possibilités de paramétrage supplémentaires permettent d’adapter la combinatoire de manière définie par l’utilisateur, par exemple pour prendre simultanément en compte les groupes de charges de trafic avec les actions de neige et de vent.
Combinaisons de résultats pour l’ELU
Dans la combinaison pour l’état limite ultime, il faut donc, pour chaque groupe de charges de trafic, prendre en compte une fois à la fois la valeur caractéristique pour la combinaison en tant qu’action principale et la valeur réduite au moyen du coefficient de combinaison pour la combinaison en tant qu’action accompagnatrice.
En considérant la charge de trafic de gr1a pour les deux cas de disposition de la voie la plus chargée, cette combinaison est formée pour les deux cas. Dans l’exemple, il en résulte les combinaisons de résultats CR3 et CR4 pour la voie 1 à gauche et CR5 et CR6 pour la voie 1 à droite. De même, quatre combinaisons de résultats sont donc générées pour le groupe de charges gr2 afin de tenir compte de cette division des voies. La combinaison finale est réalisée par la génération des combinaisons de résultats CR11 à CR15.
Remarques
Avec la combinaison automatique d’actions dans RFEM et RSTAB, il est possible de générer soit des combinaisons de charges, soit des combinaisons de résultats. Dans l’exemple, la génération de combinaisons de résultats a été montrée. La prise en compte des groupes de charges et des voies de circulation s’effectue alors par la création de sous-combinaisons distinctes. Dans la variante avec combinaisons de charges, les relations entre les cas de charge sont prises en compte via le masque de saisie automatiquement rempli cas de charge indépendants/ agissant simultanément.
Une particularité réside dans l’application du coefficient partiel de sécurité pour les tassements différentiels. Si des combinaisons de charges sont choisies, le coefficient pour un calcul élastique non linéaire est automatiquement utilisé. Si des combinaisons de résultats sont choisies, le coefficient pour un calcul élastique linéaire est appliqué.
La génération existante de combinaisons de charges et de résultats peut, si nécessaire, être complétée manuellement par l’adaptation des coefficients partiels de sécurité et de combinaison ou par l’utilisation ultérieure d’un schéma de combinaison.
Le modèle et le chargement ont été créés uniquement pour expliquer la combinatoire. Ni l’ampleur ni la disposition du chargement ne doivent être transposées à des cas d’application propres sans vérification.