Categorie di azione
I casi di carico possono essere classificati nelle diverse categorie di azioni permanenti (carico permanente, cedimenti differenziali, precompressione), azioni variabili (traffico, azioni climatiche), azioni da fasi costruttive e montaggio, azioni eccezionali e azioni sismiche.
In particolare nell'assegnazione dei casi di carico da traffico si deve prestare attenzione che i casi di carico vengano già qui inseriti nel corretto gruppo di carichi. Sulla base di un semplice esempio di un ponte stradale con due corsie del traffico verrà illustrato l'utilizzo della combinazione automatica di azioni secondo EN 1990 + EN 1991-2 in RFEM.
Gruppi di carichi per carichi da traffico
Con il raggruppamento dei carichi da traffico secondo EN 1991-2 si deve considerare la probabilità della presenza simultanea di valori massimi delle diverse componenti del carico da traffico. In RFEM e RSTAB sono contenuti solo i gruppi di carichi da traffico per il carico di ponti stradali; per il carico di ponti ferroviari attualmente non è disponibile alcuna combinazione automatica.
I gruppi di carichi da traffico da 1 a 6 per ponti stradali corrispondono per analogia alle seguenti situazioni di carico.
| gr1a | massimo carico verticale da traffico, LM1 |
| gr1b | massimo carico verticale da traffico, LM2 |
| gr2 | massimo carico orizzontale da traffico |
| gr3 | carico di marciapiedi e piste ciclabili (senza traffico stradale) |
| gr4 | carico da folla |
| gr5 | carico da veicoli speciali |
| gr6 | carico durante la sostituzione di appoggi, cavi di precompressione o simili |
Con l'assegnazione dei casi di carico da traffico alle corrette categorie di azione vengono regolate automaticamente le relazioni di combinazione tra questi casi di carico. Nell'esempio ciò verrà mostrato esemplarmente per i gruppi di carichi gr1a e gr2. È possibile anche la considerazione di più casi di carico per tipo di carico, ad esempio come carico di superficie applicato per campate come nell'esempio.
Carichi da traffico in gr1a
Il modello di carico 1 per traffico stradale comprende un carico di superficie uniformemente distribuito (UDL) e i relativi carichi concentrati nel sistema tandem (TS). Questi carichi devono essere assegnati al gruppo 1a insieme ai carichi su marciapiede e pista ciclabile. Vengono considerate automaticamente relazioni alternative tra tutti i casi di carico contrassegnati come TS; i casi di carico con contrassegno UDL o marciapiede e pista ciclabile possono agire contemporaneamente.
Se si desidera esaminare non solo una possibile posizione della corsia del traffico 1 maggiormente caricata, si può attivare l'opzione "Suddivisione in corsie fittizie". Successivamente i rispettivi casi di carico devono essere assegnati manualmente in base alla direzione. Nell'esempio viene dapprima esaminata la posizione della corsia del traffico 1 sul lato sinistro del ponte. A tale scopo sono stati creati LF10 e LF11 come UDL e LF50 fino a LF55 come TS. Per l'analisi della corsia del traffico 1 sul lato destro del ponte devono essere considerati LF20 e LF21 come UDL e LF60 fino a LF65 come TS. I casi di carico LF30 e LF31 sono contrassegnati come marciapiede e pista ciclabile e vengono quindi applicati in aggiunta indipendentemente dalla posizione della prima corsia del traffico.
Carichi da traffico in gr2
I carichi orizzontali da frenatura e accelerazione nonché da forze centrifughe devono essere classificati in gr2. Vengono formate automaticamente relazioni alternative tra i casi di carico di un tipo di carico. Secondo le disposizioni della EN 1991-2 nel gruppo di carichi gr2 vengono inoltre considerati i carichi verticali dal modello di carico 1 con il coefficiente di combinazione psi 1 per la combinazione frequente.
Altre categorie di azione
Per casi di carico di altre categorie di azione l'azione simultanea o alternativa dei casi di carico può essere definita manualmente tramite le note maschere di input. Nel file di esempio sono stati aggiunti due casi di carico con sollecitazione termica (LF100 e LF101). Questi due casi di carico devono rappresentare un riscaldamento rispettivamente un raffreddamento della superficie del ponte e vengono pertanto definiti come casi di carico alternativi.
Combinazione di azioni nello SLU
Per lo stato limite ultimo vengono ora generate nell'esempio le possibili combinazioni di azioni. I gruppi di carichi da traffico vengono sempre applicati come azioni variabili agenti in modo alternativo tra loro. Altre azioni vengono combinate con questi gruppi di carichi da traffico secondo la regola di combinazione selezionata.
In questo caso i gruppi di carichi da traffico non vengono combinati con i carichi dell'esecuzione costruttiva e i relativi carichi del vento. Allo stesso modo le diverse categorie di azione dei carichi del vento sono considerate come alternative e i carichi dell'esecuzione costruttiva vengono combinati solo con la relativa azione del vento.
Ulteriori possibilità di impostazione consentono l'adattamento personalizzato della combinatoria, ad esempio per la considerazione simultanea dei gruppi di carichi da traffico con azione della neve e del vento.
Combinazioni di risultati per lo SLU
Nella combinazione per lo stato limite ultimo di ogni gruppo di carichi da traffico è quindi necessario una volta sia il valore caratteristico per la combinazione come azione dominante sia il valore ridotto con il coefficiente di combinazione per la combinazione come azione di accompagnamento. Considerando il carico da traffico da gr1a per i due casi di disposizione della corsia del traffico principale, questa combinazione viene formata rispettivamente per entrambi i casi. Nell'esempio risultano quindi le combinazioni di risultati EK3 e EK4 per la corsia del traffico 1 a sinistra ed EK5 e EK6 per la corsia del traffico 1 a destra. Allo stesso modo vengono quindi generate quattro combinazioni di risultati per il gruppo di carichi gr2, per considerare questa suddivisione delle corsie del traffico. La combinazione finale avviene tramite la generazione delle combinazioni di risultati EK11 fino a EK15.
Note
Con la combinazione automatica di azioni in RFEM e RSTAB si possono generare sia combinazioni di carico sia combinazioni di risultati. Nell'esempio è stata mostrata la generazione di combinazioni di risultati. In questo caso la considerazione dei gruppi di carichi e delle corsie del traffico avviene tramite la generazione di sottocombinazioni separate. Nella variante con combinazioni di carico le relazioni tra i casi di carico vengono considerate tramite la maschera di input compilata automaticamente casi di carico indipendenti/simultanei.
Una particolarità consiste nell'applicazione del coefficiente parziale di sicurezza per cedimenti differenziali. Se si scelgono combinazioni di carico, viene utilizzato automaticamente il coefficiente per il calcolo elastico non lineare. Scegliendo combinazioni di risultati viene applicato il coefficiente per un calcolo elastico lineare.
La generazione esistente di combinazioni di carico e di risultati può essere ampliata manualmente in caso di necessità tramite adattamento dei coefficienti parziali di sicurezza e di combinazione o tramite successivo utilizzo di uno schema di combinazione.
Modello e carico sono stati creati solo per illustrare la combinatoria. Né l'entità né la disposizione del carico dovrebbero essere trasferite a casi applicativi propri senza verifica.