Überlagerung von Lasten

Guten Tag liebes Forum,

mir fehlt ein passendes Konzept zur Herangehensweise beziehungsweise die Vorbereitung der Lastfälle für die Überlagerung in MAXIMA.

Ich bearbeite derzeit eine Fußgängerbrücke. Dabei habe ich folgende Lasten als Beispiel.

Feld 1:
LF 1 ‘Vertikallast + Horizontallast positiv + Holmlast positiv’ (also drei Lasten)
LF 11 ‘Vertikallast + Horizontallast positiv + Holmlast negativ’ (also drei Lasten)
LF 111 ‘Vertikallast + Horizontallast negativ + Holmlast positiv’ (also drei Lasten)
LF 1111 ‘Vertikallast + Horizontallast negativ + Holmlast negativ’ (also drei Lasten)

Feld 2:
LF 2 ‘Vertikallast + Horizontallast positiv + Holmlast positiv’ (also drei Lasten)
LF 22 ‘Vertikallast + Horizontallast positiv + Holmlast negativ’ (also drei Lasten)
LF 222 ‘Vertikallast + Horizontallast negativ + Holmlast positiv’ (also drei Lasten)
LF 2222 ‘Vertikallast + Horizontallast negativ + Holmlast negativ’ (also drei Lasten)

Die Lastfälle 1,11,111,1111 sollen sich gegeneinander ausschließen und nur der für die betrachtete Zustandsgröße Ungünstigste soll wirken (Verkehrslast). Gleiches bei den Lastfällen 2,22,222,2222.

Ebenso kann der Fußgängerverkehr halbseitig auf der Brücke angeordnet werden, was zu neuen Lastfällen führt, welche logischerweise nicht mit denen des vollen Fußgängerverkehrs überlagert werden sollen.

Hinzu kommt, dass ein Dienstfahrzeug in mehreren Laststellungen angeordnet werden muss. Dieses soll sich mit dem Fußgängerverkehr ausschließen, da die Szenarien nicht zusammen auftreten können.

Die Verkehrslasten haben alle die gleichen Teilsicherheitsbeiwerte und Kombinationsbeiwerte.

Ich hoffe ich konnte das Problem vermitteln und freue mich bereits über eine Antwort. Falls das Problem genauer erklärt werden soll, können Sie sich gerne melden.

Mit freundlichen Grüßen
Sofistiker

Hallo,

der EN 1990 und der EN 1991-2 sowie deren Nationalen Anwendungsdokumente sehen die Kombination von Einwirkungen vor aus denen die Lastfallkombinationen berechnet werden.

Mit dem Programm SOFiLOAD (im SSD Task Einwirkungsmanager) werden die Einwirkungen definiert. Die Einwirkungskombinationen werden mit dem Programm MAXIMA festgelegt. MAXIMA überlagert nur Ergebnisse einer linearen Berechnung und keine Lasten. Allerdings ist es auch möglich, die Ergebnisse nur auf Lastfallebene ohne Verwendung von Einwirkungen zu überlagern (Satz KOMB … EXTR STAN).
Bei der Definition der Einwirkungen als auch bei der Kombinationsangabe in MAXIMA kann gesteuert werden, wie die zughörigen Lastfälle verwendet werden sollen, z.B. ständig oder veränderlich wirkend, sich gegenseitig ausschließend.

Wenn eine nichtlineare Berechnung erfolgen soll, dann müssen die Lasten kombiniert werden. Die Kombination von Lasten kann mit dem Programm SOFiLOAD Satz COPY erfolgen. Allerdings setzt dies höhere Anforderungen an den Ingenieur, da er wissen muss, mit welchen sich ergebenden Überlagerungsfaktoren der jeweilige Lastfall eingeht. D.h. es muss bekannt sein, was Leit- und Folgeeinwirkung für welche Schnittgröße an einem bestimmten Ort im System ist.
Im SSD gibt es den Task Lasten kombinieren. Hier können Lastkombinationen angelegt werden. Für Stabsysteme gibt es dort auch die Möglichkeit der automatischen Ermittlung der Lastfallkombinationen. Voraussetzung sind im System vorhandene Einwirkungskombinationen und die lineare Berechnung der Lastfälle.

Weitere ausführliche Erläuterungen mit Beispieldatensätzen zu MAXIMA sind als Online Tutorials verfügbar, im SSD oder TEDDY unter Hilfe → Online Hilfe → Tutorials → Superpositions
Bei den Tutorials unter Bridge Design sind ausführliche Erläuterungen für den Brückenworkflow mit Augenmerk auf Straßenbrücken vorhanden.

Mit freundlichen Grüßen
Sabine Fahrendholz
Senior Product Manager

Hallo Frau Fahrendholz,

vielen Dank für die schnelle Antwort. Zum besseren Verständnis habe ich Ihnen die .dat Datei hochgeladen. In der Datei sind nur die Sofiload und Maxima Blöcke interessant.

Das Zuordnen der Lasten erfüllt noch nicht seinen Zweck.

Mein Überlegungen sind wie folgt.

Einwirkung: Veränderliche Last Q (PART Q, SUPP EXEX) Supp EXEX wurde gewählt, da nur die ungünstigste der veränderlichen Einwirkungen angesetzt werden soll. (Also eine von Lastgruppe Q_1 bis Q_6)

Lastgruppe Q_1 (PART Q_1, SUPP COND): die Fußgängerlastfälle innerhalb Lastgruppe Q_1 sollen ungünstig überlagert werden, aus dem Grund COND
enthält alle Fußgängerlastfälle H+

Lastgruppe Q_2 (PART Q_2, SUPP COND): die Fußgängerlastfälle innerhalb Lastgruppe Q_2 sollen ungünstig überlagert werden, aus dem Grund COND
enthält alle Fußgängerlastfälle H-

Lastgruppe Q_3 (PART Q_3, SUPP COND): die Fußgängerlastfälle innerhalb Lastgruppe Q_3 sollen ungünstig überlagert werden, aus dem Grund COND
enthält alle Fußgängerlastfälle (halb) H+

Lastgruppe Q_4 (PART Q_4, SUPP COND): die Fußgängerlastfälle innerhalb Lastgruppe Q_4 sollen ungünstig überlagert werden, aus dem Grund COND
enthält alle Fußgängerlastfälle (halb) H-

Lastgruppe Q_5 (PART Q_5, SUPP EXCL): die Dienstfahrzeuglastfälle innerhalb Lastgruppe Q_5 sollen sich gegenseitig ausschließen, aus dem Grund EXCL
enthält alle Dienstfahrzeuglastfälle

Gesamtmodell.dat (91.9 KB)

Ich freue mich von Ihnen zu hören und verbleibe mit freundlichem Gruß

Kai Stolte

Hallo Herr Stolte,
da ich einige Tage nicht im Büro war und danach noch dringende Sachen zu erledigen hatte, bin ich jetzt erst dazu gekommen, Ihre Antwort anzuschauen.

Die Datei Gesamtmodell.dat habe ich hinsichtlich der Kombinationsbildung angeschaut (eine Berechnung geht nicht, da Angaben fehlen).
Eine Überlagerung mit Lastgruppen geht nur innerhalb einer Einwirkung mit Kategorien. D.h. die Einwirkung muss in SOFiLOAD Satz ACT z.B. definiert sein:
Lastgruppe 1
ACT TYP Q_A PART Q_1 SUP COND
Lastgruppe 2
ACT TYP Q_B PART Q_2 SUP COND
Lastgruppe 3
ACT TYP Q_C PART Q_3 SUP COND
Lastgruppe 4
ACT TYP Q_D PART Q_4 SUP COND
Lastgruppe 5
ACT TYP Q_E PART Q_5 SUP EXEX

In MAXIMA wird dann nach Gleichung 6.10 EN 1990 (KOMB EXTR DESI) – Bruchzustand Grundkombination – wie folgt überlagert:

  • intern wird geprüft, welche Lastfälle für die jeweiligen Lastgruppen Q_1 bis Q_5 in Frage kommen
  • danach wird geprüft, welche Lastgruppe am ungünstigsten ist → im Ergebnis kommen nur Lastfälle (oder ein Lastfall) einer Lastgruppe oder kein Lastfall, wenn alle günstig wirken, infrage
  • Dabei wird berücksichtigt, ob es noch weitere veränderliche Einwirkungen gibt, z.B. Wind ACT TYP W → Entscheidung, ob die Einwirkung Q mit den Kategorien A bis E Leit- oder Folgeeinwirkung ist.

Bei den Online Tutorials verfügbar, im SSD oder TEDDY unter Hilfe → Online Hilfe → Tutorials → Superpositions gibt es das Tutorial ‚Superposition of Load Groups‘ mit einem Beispieldatensatz.

Mit freundlichen Grüßen
Sabine Fahrendholz