Kategorie oddziaływań
Przypadki obciążeń można podzielić na różne kategorie: oddziaływania stałe (obciążenie stałe, nierównomierne osiadanie, naprężenie wstępne), oddziaływania zmienne (ruch drogowy, oddziaływanie warunków klimatycznych), oddziaływania od etapów budowy i montażu, oddziaływania nadzwyczajne i oddziaływania trzęsienia ziemi.
W szczególności należy pamiętać, aby przypadki obciążeń taborem przyporządkowane były do odpowiedniej grupy obciążeń. Na prostym przykładzie mostu drogowego z dwoma pasami ruchu wyjaśnione zostanie zastosowanie kombinacji automatycznych oddziaływań zgodnie z EN 1990 + EN 1991-2 w RFEM.
Grupy obciążeń dla obciążeń taborem
Grupowanie obciążeń drogowych zgodnie z EN 1991-2 ma na celu uwzględnienie prawdopodobieństwa wystąpienia maksymalnych wartości różnych składowych obciążenia ruchem. W programach RFEM i RSTAB uwzględniane są tylko grupy obciążeń ruchem do obciążeń mostów drogowych; nie ma obecnie dostępnych automatycznych reguł kombinacji dla obciążenia mostów kolejowych.
Grupy obciążeń drogowych od 1 do 6 dla mostów drogowych odpowiadają następującym sytuacjom obciążenia.
| gr1a | Maksymalne obciążenie pionowe od ruchu drogowego, LM1 |
| gr1b | maximale vertikale Belastung aus Verkehr, LM2 |
| gr2 | maximale horizontale Belastung aus Verkehr |
| gr3 | Belastung der Geh- und Radwege (ohne Straßenverkehr) |
| gr4 | Belastung durch Menschengedränge |
| gr5 | Belastung durch Sonderfahrzeuge |
| gr6 | Belastung beim Austauschen von Lagern, Spannkabeln o. ä. |
Dzięki przyporządkowaniu przypadków obciążeń taborem do odpowiednich kategorii oddziaływań, automatycznie ustalane są relacje między tymi przypadkami obciążeń w kombinacjach. W tym przykładzie zostanie to przedstawione jako przykład dla grup obciążeń gr1a i gr2. Możliwe jest także uwzględnienie kilku przypadków obciążeń dla każdego typu obciążenia, na przykład jako obciążenie powierzchniowe przykładane na przęsło, jak w tym przykładzie.
Obciążenia taborem w gr1a
Model obciążenia 1 dla ruchu drogowego obejmuje równomiernie rozłożone obciążenie powierzchniowe (UDL) i odpowiednie obciążenia skupione w układzie tandemowym (TS). Obciążenia te wraz z obciążeniami na ścieżce dla pieszych i ścieżce rowerowej są przydzielane do grupy 1a. Automatycznie uwzględniane są alternatywne relacje między wszystkimi przypadkami obciążeń oznaczonymi jako TS, przypadki obciążeń oznaczone UDL lub dla ścieżki dla pieszych i ścieżki rowerowej mogą działać jednocześnie.
Jeżeli chcemy analizować więcej niż jedno położenie najbardziej obciążonego pasa ruchu (nr 1), można aktywować opcję "Podział na wirtualne pasy". Następnie odpowiednie przypadki obciążeń należy przydzielić ręcznie w zależności od kierunku ruchu. W tym przykładzie najpierw analizowana jest pozycja pasa nr 1 po lewej stronie pomostu. W tym celu utworzono PO10 i PO11 jako UDL, a PO50 do PO55 jako TS. W przypadku analizy pasa nr 1 po prawej stronie pomostu, PO20 i PO21 muszą być uwzględnione jako UDL, a PO60 do PO65 jako TS. Przypadki obciążeń PO30 i PO31 są oznaczone jako ścieżki dla pieszych i ścieżki rowerowe, a zatem są stosowane niezależnie od położenia pasa ruchu nr 1.
Obciążenia taborem w gr2
Obciążenia poziome od hamowania/przyspieszania oraz od sił odśrodkowych należy klasyfikować w gr2. Alternatywne relacje między przypadkami obciążeń dla danego typu obciążenia są tworzone automatycznie. Zgodnie ze specyfikacjami normy EN 1991-2 grupa obciążeń gr2 uwzględnia dodatkowo obciążenia pionowe z modelu obciążenia 1 przy zastosowaniu współczynnika jednoczesności psi1 dla kombinacji częstych.
Inne kategorie oddziaływań
Dla przypadków obciążeń należących do innych kategorii oddziaływania można ręcznie zdefiniować relacje między nimi za pomocą znanych okien wprowadzania. W pliku przykładowym dodano dwa przypadki obciążeń z obciążeniem temperaturą (PO100 i PO101). Te dwa przypadki obciążeń reprezentują nagrzewanie lub ochłodzenie powierzchni pomostu i dlatego są zdefiniowane jako alternatywne przypadki obciążeń.
Kombinacje oddziaływań w SGN
Dla stanu granicznego nośności w omawianym przykładzie zostały utworzone możliwe kombinacje oddziaływań. Grupy obciążeń drogowych są zawsze stosowane jako oddziaływania zmienne działające alternatywnie. Z tymi grupami obciążeń ruchem połączone są inne oddziaływania zgodnie z wybraną regułą kombinacji.
W tym przypadku grupy obciążeń drogowych nie są łączone z obciążeniami od stadium montażowego i odpowiadającymi im obciążeniami wiatrem. Podobnie, różne kategorie obciążeń wiatrem są uznawane za alternatywne, a obciążenia od stadium montażowego są łączone tylko z odpowiednim oddziaływaniem wiatru.
Dodatkowe opcje ustawień umożliwiają użytkownikowi dostosowanie kombinatoryki, na przykład jednoczesne uwzględnienie grup obciążeń ruchem z oddziaływaniem śniegu i wiatru.
Kombinacje wyników dla SGN
W kombinacji dla stanu granicznego nośności, każda grupa obciążeń drogowych wymaga zarówno wartości charakterystycznej dla kombinacji jako oddziaływania wiodącego, jak i wartości zredukowanej o współczynnik jednoczesności dla kombinacji jako oddziaływania towarzyszącego. Przy uwzględnieniu obciążenia taborem z gr1a w dwóch przypadkach położenia najbardziej obciążonego pasa, kombinacja ta jest tworzona w obu przypadkach. W tym przykładzie wynikiem są kombinacje wyników KW3 i KW4 dla pasa nr 1 po lewej stronie pomostu oraz KW5 i KW6 dla pasa nr 1 po prawej stronie pomostu. Podobnie dla grupy obciążeń gr2 generowane są zatem cztery kombinacje wyników, uwzględniające rozmieszczenie pasów ruchu. Finalna kombinacja jest tworzona przez utworzenie kombinacji oddziaływań KW11 do KW15.
Ważna informacja
Dzięki automatycznej kombinacji oddziaływań w programach RFEM i RSTAB można tworzyć kombinacje obciążeń lub kombinacje wyników. Przykład pokazuje tworzenie kombinacji wyników. W tym przypadku grupy obciążeń i pasy ruchu są uwzględniane przez utworzenie osobnych podkombinacji. Dla wariantu wykorzystującego kombinacje obciążeń relacje pomiędzy przypadkami obciążeń uwzględniane są poprzez automatycznie wypełnione okno wprowadzania „Niezależnie/jednocześnie działające przypadki obciążeń”.
Szczególną funkcją jest zastosowanie częściowego współczynnika bezpieczeństwa do nierównomiernych osiadań. W przypadku kombinacji obciążeń automatycznie wykorzystywany jest współczynnik do nieliniowej analizy sprężystej. Podczas wybierania kombinacji wyników stosowany jest współczynnik adekwatny do obliczeń liniowo-sprężystych.
Jeśli zachodzi taka konieczność automatyczny generator kombinacji obciążeń i wyników można rozbudować, poprzez ręczne dostosowanie częściowych współczynników bezpieczeństwa i/lub współczynników kombinacji lub korzystając dodatkowych ustawień indywidualnie/jednocześnie działających przypadków obciążenia.
Model jak i obciążenie w tym przykładzie zostały utworzone w celu wyjaśnienia działania kombinatoryki. Nie należy przenosić prezentowanych parametrów do własnych konstrukcji bez uprzedniego sprawdzenia poprawności z założeniami projektu.
