Kategorie účinků
Zatěžovací stavy lze zařadit do různých kategorií stálých účinků (stálé zatížení, nerovnoměrné sedání, předpětí), proměnných účinků (provoz, klimatické účinky), zatížení od jednotlivých fází výstavby a montáže, mimořádných účinků nebo také seizmických účinků.
Zejména při přiřazování provozních zatěžovacích stavů se musí dbát na to, aby zatěžovací stavy byly již zde zařazeny do správné skupiny zatížení. Na jednoduchém příkladu silničního mostu se dvěma jízdními pruhy si ukážeme automatické generování účinků podle EN 1990 + EN 1991-2 v programu RFEM.
Sestavy pro zatížení dopravou
Sestavy zatížení dopravou podle EN 1991-2 mají zohledňovat pravděpodobnost současného výskytu maximálních hodnot různých složek provozního zatížení. Programy RFEM a RSTAB nyní nabízejí generování skupin provozních zatížení pouze pro zatížení mostů pozemních komunikací, pro zatížení železničních mostů nejsou v současnosti automatické kombinace k dispozici.
Sestavy zatížení dopravou 1 až 6 pro mosty pozemních komunikací odpovídají následujícím zatěžovacím situacím.
| gr1a | Maximální svislé zatížení od provozu, 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. |
Přiřazením provozních zatěžovacích stavů ke správným kategoriím účinků se automaticky řídí kombinační vztahy mezi těmito zatěžovacími stavy, což si v našem příkladu ukážeme pro názornost u sestav zatížení gr1a a gr2. Lze také zohlednit několik zatěžovacích stavů na jeden typ zatížení, například plošné zatížení působící v jednotlivých polích jako v našem příkladu.
Zatížení dopravou v gr1a
Model zatížení 1 pro silniční dopravu zahrnuje rovnoměrné plošné zatížení (UDL) a příslušná soustředěná zatížení dvojnápravou (TS). Tato zatížení se mají spolu se zatíženími na chodníky a cyklistické pruhy zařadit do sestavy 1a. Automaticky se zohlední alternativní vztahy mezi všemi zatěžovacími stavy označenými jako TS, zatěžovací stavy UDL nebo Chodníky a cyklistické pruhy mohou přitom působit současně.
Pokud se nemá vyšetřit pouze možná poloha maximálně zatíženého jízdního pruhu 1, lze aktivovat volbu „Rozdělení vozovky do pomyslných jízdních pruhů“. Následně je třeba příslušné zatěžovací stavy přiřadit ručně v závislosti na směru. V příkladu se nejdříve analyzuje poloha jízdního pruhu 1 na levé straně mostu. K tomu byly vytvořeny ZS10 a ZS11 jako UDL a ZS50 až ZS55 jako TS. Pro vyšetření jízdního pruhu 1 na pravé straně mostu je třeba uvažovat ZS20 a ZS21 jako UDL a ZS60 až ZS65 jako TS. Zatěžovací stavy ZS30 a ZZ31 jsou označeny jako Chodníky a cyklistické stezky, a proto se také uvažují nezávisle na poloze prvního jízdního pruhu.
Zatížení dopravou v gr2
Vodorovná zatížení od brzdných a rozjezdových sil a také od odstředivých sil se řadí do gr2. Automaticky se vytvoří alternativní vztahy mezi zatěžovacími stavy daného typu zatížení. Podle ustanovení EN 1991-2 se navíc v sestavě zatížení gr2 zohledňují svislá zatížení z modelu zatížení 1 s kombinačním součinitelem psi 1 pro častou kombinaci.
Další kategorie účinků
U zatěžovacích stavů jiných kategorií účinků lze současné nebo alternativní působení zatěžovacích stavů zadat ručně pomocí známého vstupního dialogu. V souboru s naším příkladem jsme přidali dva zatěžovací stavy s namáháním teplotou (ZS 100 a ZS101). Tyto dva zatěžovací stavy představují zahřátí nebo ochlazení povrchu mostu, a zadají se proto jako alternativní zatěžovací stavy.
Kombinace účinků v MSÚ
Pro mezní stav únosnosti se nyní v našem příkladu vytvoří možné kombinace účinků. Sestavy zatížení dopravou se přitom uvažují vždy jako vzájemně alternativní, proměnné účinky. Další účinky vstupují do kombinací s těmito sestavami dopravních zatížení podle zvoleného kombinačního pravidla.
Sestavy zatížení dopravou se přitom nekombinují se zatíženími během provádění stavby a k nim náležejícími zatíženími větrem. Podobně se různé kategorie účinků zatížení větrem uvažují jako alternativní a zatížení během provádění stavby se kombinují pouze s příslušným účinkem větru.
Další možnosti nastavení umožňují uživateli upravit kombinatoriku a například zohlednit současně sestavy zatížení dopravou se zatížením sněhem nebo větrem.
Kombinace výsledků pro MSÚ
V kombinaci pro mezní stav únosnosti je tak zapotřebí z každé sestavy zatížení dopravou jak charakteristická hodnota pro kombinaci jako hlavní účinek, tak hodnota redukovaná kombinačním součinitelem pro kombinaci jako vedlejší účinek. Při zohlednění zatížení dopravou z gr1a u obou případů uspořádání hlavního zatěžovaného jízdního pruhu se vytvoří tato kombinace pro oba případy. V našem příkladu tak vzniknou kombinace výsledků KV3 a KV4 pro jízdní pruh 1 vlevo a KB5 a KV6 pro jízdní pruh 1 vpravo. Podobně se tak i pro sestavu zatížení gr2 vytvoří čtyři kombinace výsledků pro zohlednění tohoto rozdělení jízdních pruhů. Pro konečnou kombinaci se vytvoří kombinace výsledků KV11 až KV15.
Upozornění
Při automatickém generování kombinací účinků v programech RFEM a RSTAB lze vytvářet buď kombinace zatížení nebo kombinace výsledků. V našem příkladu jsme si ukázali, jak se vytváří kombinace výsledků. Sestavy zatížení a jízdní pruhy se přitom zohledňují v samostatných podkombinacích. V případě kombinací zatížení se vztahy mezi zatěžovacími stavy zohledňují pomocí automaticky vyplněného vstupního dialogu pro nezávislé/současně působící zatěžovací stavy.
Určitou zvláštnost představuje použití dílčího součinitele spolehlivosti pro nerovnoměrné sedání. Po zvolení kombinací zatížení se automaticky použije součinitel pro nelineárně pružný výpočet. V případě zvolení kombinací výsledků se použije součinitel pro lineárně pružný výpočet.
Vygenerované kombinace zatížení a kombinace výsledků lze v případě potřeby upravit jinými dílčími a kombinačními součiniteli nebo dále ručně rozšířit za použití kombinačního schématu.
Model a zatížení jsme vytvořili pouze pro vysvětlení kombinatoriky. Ani velikost, ani uspořádání zatížení nedoporučujeme bez ověření přenášet na vlastní případy použití.
