Kategorie oddziaływań
Przypadki obciążenia można przyporządkować do różnych kategorii oddziaływań stałych (obciążenie stałe, nierównomierne osiadania, sprężanie), oddziaływań zmiennych (ruch, oddziaływania klimatyczne), oddziaływań z etapów budowy i montażu, oddziaływań wyjątkowych oraz oddziaływań od trzęsienia ziemi.
Szczególnie przy przyporządkowywaniu przypadków obciążenia ruchem należy zwrócić uwagę, aby przypadki obciążenia zostały już tutaj przyporządkowane do właściwej grupy obciążeń. Na prostym przykładzie mostu drogowego z dwoma pasami ruchu zostanie objaśnione zastosowanie automatycznej kombinacji oddziaływań według EN 1990 + EN 1991-2 w programie RFEM.
Grupy obciążeń dla obciążeń ruchem
Grupowanie obciążeń ruchem według EN 1991-2 ma na celu uwzględnienie prawdopodobieństwa jednoczesnego występowania wartości maksymalnych różnych składowych obciążenia ruchem. W programach RFEM i RSTAB dostępne są tylko grupy obciążeń ruchem dla obciążenia mostów drogowych; dla obciążenia mostów kolejowych automatyczna kombinacja nie jest obecnie dostępna.
Grupy obciążeń ruchem od 1 do 6 dla mostów drogowych odpowiadają następującym sytuacjom obciążenia.
| gr1a | maksymalne obciążenie pionowe od ruchu, LM1 |
| gr1b | maksymalne obciążenie pionowe od ruchu, LM2 |
| gr2 | maksymalne obciążenie poziome od ruchu |
| gr3 | obciążenie chodników i ścieżek rowerowych (bez ruchu drogowego) |
| gr4 | obciążenie tłumem ludzi |
| gr5 | obciążenie pojazdami specjalnymi |
| gr6 | obciążenie przy wymianie łożysk, cięgien sprężających itp. |
Po przyporządkowaniu przypadków obciążenia ruchem do właściwych kategorii oddziaływań relacje kombinacyjne między tymi przypadkami obciążenia są regulowane automatycznie. W przykładzie zostanie to pokazane przykładowo dla grup obciążeń gr1a i gr2. Możliwe jest również uwzględnienie kilku przypadków obciążenia dla jednego typu obciążenia, na przykład jako obciążenie powierzchniowe przyłożone polami, jak w przykładzie.
Obciążenia ruchem w gr1a
Model obciążenia 1 dla ruchu drogowego obejmuje równomiernie rozłożone obciążenie powierzchniowe (UDL) oraz związane z nim obciążenia skupione w układzie tandemowym (TS). Obciążenia te należy przyporządkować wraz z obciążeniami na chodniku i ścieżce rowerowej do grupy 1a. Automatycznie uwzględniane są alternatywne relacje między wszystkimi przypadkami obciążenia oznaczonymi jako TS, natomiast przypadki obciążenia oznaczone jako UDL lub chodnik i ścieżka rowerowa mogą działać jednocześnie.
Jeżeli badane ma być nie tylko jedno możliwe położenie najbardziej obciążonego pasa ruchu 1, można aktywować opcję „Podział na pasy fikcyjne”. Następnie poszczególne przypadki obciążenia należy ręcznie przyporządkować w zależności od kierunku. W przykładzie najpierw badane jest położenie pasa ruchu 1 po lewej stronie mostu. W tym celu utworzono LF10 i LF11 jako UDL oraz LF50 do LF55 jako TS. Do badania pasa ruchu 1 po prawej stronie mostu należy uwzględnić LF20 i LF21 jako UDL oraz LF60 do LF65 jako TS. Przypadki obciążenia LF30 i LF31 są oznaczone jako chodnik i ścieżka rowerowa, a zatem są uwzględniane dodatkowo niezależnie od położenia pierwszego pasa ruchu.
Obciążenia ruchem w gr2
Obciążenia poziome od hamowania i ruszania oraz od sił odśrodkowych należy przyporządkować do gr2. Automatycznie tworzone są alternatywne relacje między przypadkami obciążenia jednego typu obciążenia. Zgodnie z wymaganiami EN 1991-2 w grupie obciążeń gr2 dodatkowo uwzględniane są obciążenia pionowe z modelu obciążenia 1 ze współczynnikiem kombinacyjnym psi 1 dla kombinacji częstej.
Inne kategorie oddziaływań
Dla przypadków obciążenia innych kategorii oddziaływań jednoczesne lub alternatywne działanie przypadków obciążenia można zdefiniować ręcznie za pomocą znanych okien wprowadzania. W pliku przykładowym dodano dwa przypadki obciążenia temperaturowego (LF100 i LF101). Te dwa przypadki obciążenia mają przedstawiać odpowiednio nagrzewanie i ochładzanie powierzchni mostu, a zatem są zdefiniowane jako alternatywne przypadki obciążenia.
Kombinacja oddziaływań w SGN
Dla stanu granicznego nośności w przykładzie generowane są teraz możliwe kombinacje oddziaływań. Grupy obciążeń ruchem są przy tym zawsze uwzględniane jako oddziaływania zmienne działające względem siebie alternatywnie. Inne oddziaływania są kombinowane z tymi grupami obciążeń ruchem zgodnie z wybraną regułą kombinacji.
Przy tym grupy obciążeń ruchem nie są kombinowane z obciążeniami z wykonawstwa budowlanego i związanymi z nimi obciążeniami wiatrem. Podobnie różne kategorie oddziaływań obciążeń wiatrem są uwzględniane jako alternatywne, a obciążenia z wykonawstwa budowlanego są kombinowane tylko z odpowiadającym im oddziaływaniem wiatru.
Dodatkowe opcje ustawień umożliwiają zdefiniowane przez użytkownika dostosowanie kombinatoryki, na przykład do jednoczesnego uwzględniania grup obciążeń ruchem z oddziaływaniem śniegu i wiatru.
Kombinacje wyników dla SGN
W kombinacji dla stanu granicznego nośności z każdej grupy obciążeń ruchem wymagana jest zatem raz wartość charakterystyczna dla kombinacji jako oddziaływanie wiodące oraz wartość zredukowana współczynnikiem kombinacyjnym dla kombinacji jako oddziaływanie towarzyszące. Przy rozpatrywaniu obciążenia ruchem z gr1a dla dwóch przypadków rozmieszczenia głównego obciążonego pasa ruchu kombinacja ta jest tworzona dla każdego z obu przypadków. W przykładzie powstają zatem kombinacje wyników EK3 i EK4 dla pasa ruchu 1 po lewej stronie oraz EK5 i EK6 dla pasa ruchu 1 po prawej stronie. Podobnie generowane są cztery kombinacje wyników dla grupy obciążeń gr2, aby uwzględnić ten podział pasów ruchu. Ostateczna kombinacja odbywa się poprzez wygenerowanie kombinacji wyników EK11 do EK15.
Uwagi
Za pomocą automatycznej kombinacji oddziaływań w programach RFEM i RSTAB można generować albo kombinacje obciążeń, albo kombinacje wyników. W przykładzie pokazano generowanie kombinacji wyników. Uwzględnienie grup obciążeń i pasów ruchu odbywa się tutaj poprzez generowanie oddzielnych podkombinacji. W wariancie z kombinacjami obciążeń relacje między przypadkami obciążenia są uwzględniane poprzez automatycznie wypełniane okno wprowadzania niezależnych/jednocześnie działających przypadków obciążenia.
Szczególną cechą jest przyjęcie częściowego współczynnika bezpieczeństwa dla nierównomiernych osiadań. W przypadku wyboru kombinacji obciążeń automatycznie stosowany jest współczynnik dla obliczeń nieliniowych sprężystych. W przypadku wyboru kombinacji wyników przyjmowany jest współczynnik dla obliczeń liniowo-sprężystych.
Istniejące generowanie kombinacji obciążeń i wyników można w razie potrzeby rozszerzyć ręcznie poprzez dostosowanie częściowych współczynników bezpieczeństwa i współczynników kombinacyjnych lub poprzez późniejsze zastosowanie schematu kombinacji.
Model i obciążenie zostały utworzone wyłącznie w celu objaśnienia kombinatoryki. Ani wielkość, ani rozmieszczenie obciążenia nie powinny być przenoszone na własne przypadki zastosowań bez sprawdzenia.