ДСТУ-Н Б EN 1991-4:20ХХ. Дії на конструкції. Частина 4. Силоси та резервуари (59788)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ВСТУП

FOREWORD

X

Основи програми Єврокодів

Background of the Eurocode programme

1

Статус та галузь застосування Єврокодів

Status and field of application of Eurocodes

3

Національні стандарти, що впроваджують Єврокоди

National Standards implementing Eurocodes

4

Зв’язки між Єврокодами та гармонізованими технічними специфікаціями (ENs та ETAs) для виробів

Links between Eurocodes and harmonised technical specifications (ENs and ETAs) for products

5

Додаткова інформація щодо ДСТУ-Н Б EN 1991-4

Additional information specific for EN 1991-4

5

1 Загальні положення

Section 1 General

6

1.1 Сфера застосування

1.1 Scope

6

1.1.1 Область застосування ДСТУ-Н Б EN 1991

1.1.1 Scope of EN 1991 – Eurocode 1

6

1.1.2 Область застосування ДСТУ-Н Б EN 1991-4 - дії на бункери та резервуари

1.1.2 Scope of EN 1991-4 actions on structures: silos and tanks

6

1.2 Нормативні посилання

1.2 Normative references

10

1.3 Передумови

1.3 Assumptions

11

1.4 Відмінності між принципами і правилами, що застосовуються

1.4 Distinction between principles and application rules

11

1.5 Визначення

1.5 Definitions

12

1.6 Позначки

1.6 Symbols used in Part 4 of Eurocode 1

19

1.6.1 Великі латинські літери

1.6.1 Roman upper case letters

19

1.6.2 Малі латинські літери

1.6.2 Roman lower case letters

21

1.6.3 Великі грецькі літери

1.6.3 Greek upper case letters

27

1.6.4 Малі грецькі літери

1.6.4 Greek lower case letters

27

1.6.5 Індекси

1.6.5 Subscripts

29

2 Подання та класифікація впливів

Section 2 Representation and classification of actions

30

2.1 Представлення впливів на бункери

2.1 Representation of actions on silos

30

2.2 Представлення впливів на резервуари

2.2 Representation of actions on tanks

32

2.3 Класифікація впливів на бункери

2.3 Classification of actions on silos

32

2.4 Класифікація впливів на резервуари

2.4 Classification of actions on tanks

33

2.5 Класи бункерів щодо впливів

2.5 Action assessment classification

33

3 Розрахункові ситуації

Section 3 Design situations

35

3.1 Загальні положення

3.1 General

35

3.2 Розрахункові ситуації для матеріалу, що зберігається в бункерах

3.2 Design situations for stored solids in silos

36

3.3 Розрахункові ситуації для різних геометричних конфігурацій бункера

3.3 Design situations for different silo geometrical arrangements

38

3.4 Розрахункові ситуації для спеціальних форм конструкції

3.4 Design situations for specific construction forms

45

3.5 Розрахункові ситуації від рідин, що зберігаються в резервуарах

3.5 Design situations for stored liquids in tanks

46

3.6 Принципи розрахунку вибухів

3.6 Principles for design for explosions

47

4 Характеристики сипкого матеріалу

Section 4 Properties of particulate solids

48

4.1 Загальні положення

4.1 General

48

4.2 Характеристики сипкого матеріалу

4.2 Particulate solids properties

49

4.2.1 Загальні положення

4.2.1 General

49

4.2.2 Випробування і визначення характеристик матеріалу

4.2.2 Testing and evaluation of solids properties

51

4.2.3 Спрощений підхід

4.2.3 Simplified approach

53

4.3 Випробування сипкого матеріалу

4.3 Testing particulate solids

53

4.3.1 Методи випробувань

4.3.1 Test procedures

53

4.3.2 Питома вага сипкого матеріалу

4.3.2 Bulk unit weight

54

4.3.3 Коефіцієнт тертя об стінки

4.3.3 Coefficient of wall friction

55

4.3.4 Кут внутрішнього тертя

4.3.4 Angle of internal friction

55

4.3.5 Коефіцієнт бокового тиску

4.3.5 Lateral pressure ratio

56

4.3.6 Зчеплення

4.3.6 Cohesion

57

4.3.7 Коефіцієнт місцевого навантаження від матеріалу

4.3.7 Patch load solid reference factor

58

5 Навантаження на вертикальні стінки бункерів

Section 5 Loads on the vertical walls of silos

59

5.1 Загальні положення

5.1 General

59

5.2 Гнучкі бункери

5.2 Slender silos

60

5.2.1 Навантаження від заповнення на вертикальні стінки

5.2.1 Filling loads on vertical walls

60

5.2.2 Навантаження при вивантаженні на вертикальні стінки

5.2.2 Discharge loads on vertical walls

67

5.2.3 Підвищення рівномірного навантаження як заміна місцевого навантаження від заповнення і при вивантаженні

5.2.3 Substitute uniform pressure increase for filling and discharge patch loads

74

5.2.4 Навантаження при вивантаженні для циліндричних бункерів з великим ексцентриситетом випускного отвору

5.2.4 Discharge loads far circular silos with large outlet eccentricities

76

5.3 Бункери малої і проміжної гнучкості

5.3 Squat and intermediate slenderness silos

82

5.3.1 Навантаження від заповнення на вертикальні стінки

5.3.1 Filling loads on vertical walls

82

5.3.2 Навантаження при вивантаженні на вертикальні стінки

5.3.2 Discharge loads on vertical walls

85

5.3.3 Великі ексцентриситети навантажень заповнення в бункерах малої і проміжної гнучкості

5.3.3 Large eccentricity filling loads in squat and intermediate circular silos

88

5.3.4 Навантаження в циліндричних бункерах малої і проміжної гнучкості при великих ексцентриситетах вивантаження

5.3.4 Large eccentricity discharge loads in squat and intermediate circular silos

91

5.4 Опорні бункери

5.4 Retaining silos

91

5.4.1 Навантаження від заповнення на вертикальні стінки

5.4.1 Filling loads on vertical walls

91

5.4.2 Навантаження при вивантаженні на вертикальні стіни

5.4.2 Discharge loads on vertical walls

93

5.5 Бункери з насиченим повітрям матеріалом

5.5 Silos containing solids with entrained air

93

5.5.1 Загальні положення

5.5.1 General

93

5.5.2 Навантаження в бункерах, що містять псевдозріджений матеріал

5.5.2 Loads in silos containing fluidized solids

93

5.6 Різниця температур між матеріалом і конструкціями бункера

5.6 Thermal differentials between stored solids and the silo structure

94

5.6.1 Загальні положення

5.6.1 General

94

5.6.2 Тиск унаслідок зниження температури довкілля

5.6.2 Pressures due to reduction in ambient atmospheric temperature

95

5.6.3 Тиск від заповнення гарячого матеріалу

5.6.3 Pressures due to filling with hot solids

96

5.7 Навантаження на прямокутні бункери

5.7 Loads in rectangular silos

96

5.7.1 Прямокутні бункери

5.7.1 Rectangular silos

96

5.7.2 Бункери з внутрішніми затяжками

5.7.2 Silos with internal ties

97

6 Навантаження на воронки і днища бункерів

Section 6 Loads on silo hoppers and silo bottoms

98

6.1 Загальні положення

6.1 General

98

6.1.1 Фізичні характеристики

6.1.1 Physical properties

98

6.1.2 Загальні правила

6.1.2 General rules

99

6.2 Плоскі днища

6.2 Flat bottoms

103

6.2.1 Вертикальні тиски на плоскі днища в гнучких бункерах

6.2.1 Vertical pressures on flat bottoms in slender silos

103

6.2.2 Вертикальні тиски на плоскі днища в бункерах малої або проміжної гнучкості

6.2.2 Vertical pressures on flat bottoms in squat and intermediate silos

103

6.3 Круті воронки

6.3 Steep hoppers

105

6.3.1 Реалізоване тертя

6.3.1 Mobilized friction

105

6.3.2 Навантаження від заповнення

6.3.2 Filling loads

105

6.3.3 Навантаження при вивантаженні

6.3.3 Discharge loads

106

6.4 Пологі воронки

6.4 Shallow hoppers

107

6.4.1 Мобілізоване тертя

6.4.1 Mobilized friction

107

6.4.2 Навантаження від заповнення

6.4.2 Filling loads

108

6.4.3 Навантаження при вивантаженні

6.4.3 Discharge loads

108

6.5 Воронки в бункерах, що містять матеріал зі змішаним повітрям

6.5 Hoppers in silos containing solids with entrained air

108

7 Навантаження на резервуари для рідин

Section 7 Loads on tanks from liquids

110

7.1 Загальні положення

7.1 General

110

7.2 Навантаження від рідин, що зберігаються

7.2 Loads due to stored liquids

110

7.3 Характеристики рідин

7.3 Liquid properties

110

7.4 Всмоктування внаслідок недостатньої вентиляції

7.4 Suction due to inadequate venting

110

Додаток А

Основи проектування – положення на додаток до ДСТУ-Н Б EN 1990 для бункерів і резервуарів

Annex A

Basis of design - supplementary paragraphs to EN 1990 for silos and tanks

111

А.1 Загальні положення

A.1 General

111

А.2 Абсолютний граничний стан

A.2 Ultimate limit state

111

А.2.1 Часткові коефіцієнти

A.2.1 Partial factors

111

А.2.2 Комбінаційні коефіцієнти

A.2.2 Combination factors

112

А.3 Впливи для комбінацій

A.3 Actions for combination

112

А.4 Розрахункові ситуації і комбінації впливів для класів впливів 2 і 3

A.4 Design situations and action combinations for Action Assessment Classes 2 and 3

112

А.5 Комбінації впливів для класу впливів 1

А.5 Action combinations for Action Assessment Class 1

117

Додаток В

Впливи, часткові коефіцієнти і комбінації для резервуарів

Annex B

Actions, partial factors and combinations of actions on tanks

120

В.1 Загальні положення

B.l General

120

В.2 Впливи

B.2 Actions

120

В.2.1 Навантаження від рідин

B.2.1 Liquid induced loads

120

В.2.2 Навантаження від внутрішнього тиску

B.2.2 Internal pressure loads

120

В.2.3 Температурні навантаження

B.2.3 Thermally induced loads

120

В.2.4 Навантаження від власної ваги

B.2.4 Self-weight loads

121

В.2.5 Навантаження від ізоляції

B.2.5 Insulation

121

В.2.6 Розподілені тимчасові навантаження

B.2.6 Distributed imposed load

121

В.2.7 Зосереджені тимчасові навантаження

B.2.7 Concentrated imposed load

121

В.2.8 Сніг

B.2.8 Snow

121

В.2.9 Вітер

B.2.9 Wind

121

В.2.10 Тиск вакууму внаслідок недостатньої вентиляції

B.2.10 Suction due to inadequate venting

123

В.2.11 Сейсмічні навантаження

B.2.11 Seismic loadings

123

В.2.12 Навантаження від приєднаних елементів

B.2.12 Loads resulting from connections

123

В.2.13 Навантаження через нерівномірне осідання

B.2.13 Loads resulting from uneven settlement

123

В.2.14 Аварійні впливи

B.2.14 Accidental actions

123

В.3 Часткові коефіцієнти для впливів

B.3 Partial factors for actions

123

В.4 Комбінації впливів

B.4 Combination of actions

124

Додаток С

Вимірювання характеристик сипкого матеріалу для визначення навантажень на бункер

Annex C

Measurement of properties of solids for silo load evaluation

125

С.1 Загальні положення

C.l Object

125

С.2 Сфера застосування

C.2 Field of application

125

С.3 Символи

C.3 Notation

126

С.4 Визначення

C.4 Definitions

127

С.5 Відбір зразків та їх підготовка

C.5 Sampling and preparation of samples

127

С.6 Визначення питомої ваги

C.6 Bulk unit weight

129

С.6.1 Принцип випробування

C.6.1 Principle of the test

129

С.6.2 Випробувальний пристрій

C.6.2 Apparatus

129

С.6.3 Методика

C.6.3 Procedure

130

С.7 Тертя об стінки

C.7 Wall friction

130

С.7.1 Загальні положення

C.7.1 General

130

С.7.2 Коефіцієнт тертя об стінки для визначення навантажень

C.7.2 Coefficient of wall friction for the determination of pressures

131

С.7.3 Кут тертя об стінки для розрахунків витікання

C.7.3 Angle of wall friction for the evaluation of flow

133

С.8 Коефіцієнт бокового тиску

C.8 Lateral pressure ratio

134

С.8.1 Пряме вимірювання

C.8.1 Direct measurement

134

С.8.2 Непряме вимірювання

C.8.2 Indirect measurement

135

С.9 Параметри міцності: зчеплення і кут внутрішнього тертя

C.9 Strength parameters: cohesion and internal friction angle

136

С.9.1 Пряме вимірювання

C.9.1 Direct measurement

136

С.9.2 Непряме вимірювання

C.9.2 Indirect measurement

139

С.10 Ефективний модуль пружності

C.10 Effective elastic modulus

140

С.10.1 Прямий вимір

C.10.1 Direct measurement

140

С.10.2 Непряма оцінка

C.10.2 Indirect assessment

143

С.11 Оцінка верхнього та нижнього характеристичного значення параметрів і визначення поправочного коефіцієнта

C.11 Assessment of the upper and lower characteristic values of a property and determination of the conversion factor

144

С.11.1 Принципи

C.11.1 Principle

144

С.11.2 Метод оцінки

C.11.2 Method of estimation

145

Додаток D

Визначення характеристик матеріалу для розрахунку навантажень на бункер

Annex D

Evaluation of properties of solids for silo load evaluation

149

D.1 Мета

D.l Object

149

D.2 Визначення коефіцієнта тертя об стінки для гофрованої стінки

D.2 Evaluation of the wall coefficient for a corrugated wall

149

D.3 Внутрішнє тертя і тертя об стінки крупнозернистого матеріалу без дрібних складових

D.3 Internal and wall friction for coarse-grained solids without fines

150

Додаток Е

Значення параметрів сипкого матеріалу

Annex E

Values of the properties of particulate solids

151

Е.1 Загальні положення

E.l General

151

Е.2 Запропоновані значення

E.2 Defined values

151

Додаток F

Визначення форми потоку

Annex F

Flow pattern determination

154

F.1 Масовий потік і потік, що звужується

F.l Mass and funnel flow

154

Додаток G

Альтернативні правила для тисків у воронці

Annex G

Alternative rules for pressures in hoppers

155

G.1 Загальні положення

G.l General

155

G.2 Позначення

G.2 Notation

155

G.3 Визначення

G.3 Definitions

155

G.4 Розрахункові ситуації

G.4 Design situations

155

G.5 Визначення коефіцієнта збільшення навантаження в основі

G.5 Evaluation of the bottom load multiplier

156

G.6 Тиски від заповнення на плоскі або майже плоскі днища

G.6 Filling pressures on flat and nearly-flat bottoms

156

G.7 Тиски від заповнення у воронці

G.7 Filling pressures in hoppers

157

G.8 Тиски при вивантаженні на плоскі або майже плоскі днища

G.8 Discharge pressures on flat or nearly-flat bottoms

159

G.9 Тиски при вивантаженні на воронку

G.9 Discharge pressures on hoppers

159

G.10 Альтернативна формула для коефіцієнта тиску на воронку при вивантаженні

G.10 Alternative expression for the discharge hopper pressure ratio

159

Додаток Н

Впливи внаслідок вибуху пилу

Annex H

Actions due to dust explosions

161

Н.1 Загальні положення

H.l General

161

Н.2 Сфера застосування

H.2 Scope

161

Н.3 Позначення

H.3 Notation

161

Н.4 Вибухонебезпечний пил і його характеристики

H.4 Explosive dusts and relevant properties

161

Н.5 Джерела займання

H.5 Ignition sources

162

Н.6 Заходи захисту

H.6 Protecting precautions

163

Н.7 Розрахунок конструктивних елементів

H.7 Design of structural elements

164

Н.8 Розрахунковий тиск

H.8 Design pressure

164

Н.9 Розрахунок на зниження тиску

H.9 Design for underpressure

164

Н.10 Проектування захисних вентиляцій-них пристроїв

H.10 Design of venting devices

164

Н.11 Сили реакції від захисної вентиляції

H.11 Reaction forces by venting

164

Додаток НА

Перелік національних стандартів України (ДСТУ), ідентичних МС, посилання на які є в EN 1991-4:2006

166