|
Таблиця |
С.1 |
– Рекомендовані випробування |
|
Table |
C.l: |
– Recommended tests |
|
Випробування |
Значення попереднього нормального напруження |
Випробувальне значення нормального напруження |
Максимальні вимірювані напруження зсуву |
|
Test |
Pre-load value of normal stress |
Test load value of normal stress |
Maximum measured shear stress |
|
No. 1 |
|||
|
No. 2 |
|
С.9.1.4 Інтерпретація |
|
C.9.1.4 Interpretation |
|||
|
(1) Кут внутрішнього тертя при навантаженні матеріалу що зберігається визначається за формулою |
|
(1) The loading angle of internal friction for the stored solid should be calculated as: |
|||
|
(C.4) |
|||||
|
(2) Зчеплення , що виникає в матеріалі що зберігається, при стандартному тиску , визначається за формулою |
|
(2) The cohesion that develops in the stored solid under the reference stress should be calculated as: |
|||
|
(C.5) |
|||||
|
де |
|
in which: |
|||
|
(C.6) |
|||||
|
де |
|
where: |
|||
|
– кут внутрішнього тертя в ненавантаженому стані для переущільненого матеріалу. |
|
is the unloading internal friction angle for an overconsolidated material |
|||
|
Примітка. Значення зчеплення з сильно залежить від напруження ущільнення , тому не може розглядатися в якості фіксованої характеристики матеріалу. |
|
NOTE: The value of cohesion depends strongly on the consolidation stress so this cannot be regarded as a fixedproperty of the solid. |
|||
|
(3) Для сипкого матеріалу без зчеплення (тобто ) опір тертю має описуватися тільки кутом внутрішнього тертя при навантаженні , який тоді дорівнює . |
|
(3) For a cohesionless solid (where ), the frictional strength should be described only by the loading angle of internal friction (which is then equal to ). |
|||
|
Примітка. В якості альтернативи описаному вище випробуванню допускається використовувати стандартне трьохвісьове випробування. |
|
NOTE: A standard triaxial test may be used as an alternative to the test described above. |
|||
|
С.9.2 Непряме вимірювання |
|
C.9.2 Indirect measurement |
|||
|
С.9.2.1 Принцип випробування |
|
C. 9.2.1 Principle of the test |
|||
|
(1) Якщо випробування з використанням зрізної коробки виконуються методом зрізної коробки Дженіке (ASTM D6128), то зчеплення матеріалу що зберігається, альтернативно може бути наближено визначено за результатами цих випробувань. |
|
(1) Where shear cell tests using a Jenike Shear Cell (ASTM Standard D612&) have been undertaken, the cohesion of a stored solid may alternatively be approximately deduced from these results. |
|||
|
(2) Зчеплення слід визначати при максимальних середніх вертикальних тисках після заповнення , як визначено в С.2. |
|
(2) The cohesion should be found in relation to the maximum mean vertical stress in the silo after filling which is defined in C.2. |
|||
|
(3) «Найбільший головний ущільнюючий тиск» слід приймати рівним максимальному середньому тиску в бункері після заповнення . |
|
(3) The "major principal consolidating stress" should be taken as equal to the maximum mean vertical stress in the silo after filling . |
|||
|
(4) Слід визначати вільне напруження текучості , що відповідає напруженню ущільнення. Ефективний кут внутрішнього тертя , визначений при відповідних тисках, повинен також визначатися. |
|
(4) The unconfined yield stress corresponding to this consolidation stress should be determined. The effective angle of internal friction (determined under the corresponding stress conditions) should also be found. |
|||
|
(5) Наближене значення зчеплення слід визначати за формулою: |
|
(5) An approximate value for the cohesion c should then be determined as: |
|||
|
(C.7) |
|||||
|
де |
|
in which: |
|||
|
(C.8) |
|||||
|
(C.9) |
|||||
|
де |
|
where: |
|||
|
найбільше головне ущільнююче напруження, що визначається у випробуванні зі зрізної коробкою Дженіке; |
|
is the major principal consolidating stress found in a Jenike shear cell test; |
|||
|
вільна межа текучості, обумовлена у випробуванні зі зрізною коробкою Дженіке; |
|
is the unconfined yield strength found in a Jenike shear cell test; |
|||
|
ефективний кут внутрішнього тертя по випробуванню з елементом зрізу Дженіке; |
|
is the effective angle of internal friction found in a Jenike shear cell test; |
|||
|
кут внутрішнього тертя в ненавантаженому стані (див. рисунок С.4, с). |
|
is the unloading angle of internal friction (see Figure C.4c). |
|||
|
Примітка 1. Слід зазначити, що значення зчеплення сильно залежить від напруження ущільнення , тому не може розглядатися як фіксована властивість матеріалу. |
|
NOTE 1: It should be noted that the value of cohesion c depends strongly on the consolidation stress so this cannot be regarded as a fixed property of the solid. |
|||
|
Примітка 2. Слід зазначити, що найбільше головне ущільнююче напруження , зазвичай позначається як в літературі з механіки сипких середовищ. |
|
NOTE 2: It should be noted that the major principal consolidating stress is usually referred to as in the bulk solids handling literature. |
|||
|
(6) Наближене значення кута внутрішнього тертя в навантаженому стані може визначатися з випробувань за формулою |
|
(6) An approximate value for the loading angle of internal friction may be found from this test as: |
|||
|
(C.10) |
|||||
|
Примітка. Слід зазначити, що обидва параметри і використовуються в цьому стандарті тільки для оцінки впливу міцності матеріалу що зберігається, на тиски в бункері. |
|
NOTE: It should be noted that the two parameters and are used in this standard only to define the effects of a stored solid’s strength on silo pressures. |
|||
|
С.10 Ефективний модуль пружності |
|
C.10 Effective elastic modulus |
|||
|
С.10.1 Прямий вимір |
|
C.10.1 Direct measurement |
|||
|
С.10.1.1 Принцип випробування |
|
C.10.1.1 Principle of the test |
|||
|
(1) Вертикальне напруження слід прикладати до зразка, закріпленого від горизонтальних деформацій. При збільшенні вертикального напруження на слід вимірювати викликану ним зміну горизонтального напруження і зміну вертикального переміщення . За цими вимірами визначається ефективний модуль пружності при навантаженні . Потім вертикальний тиск знижується на , і вимірюється викликане цим зміна горизонтального тиску і зміна вертикального переміщення . Цими вимірами визначається ефективний модуль пружності при знятті навантаження . |
|
(1) A vertical stress , should be applied to a sample constrained against horizontal deformation. As the vertical stress increases by , the change in induced horizontal stress and the change in vertical displacement should be measured. The loading effective elastic modulus should be deduced from these measurements. The vertical stress should then be decreased by , the change in induced horizontal stress and the change in vertical displacement should be measured. The unloading effective elastic modulus should be deduced from these measurements. |
|||
|
Примітка 1. Значення коефіцієнта залежить від напрямку головних напружень у зразку. Горизонтальні і вертикальні напруження приблизно є головними напруженнями в зразку для випробувань. |
|
NOTE 1: The magnitude of the coefficient is influenced by the direction of the principal stresses in the test sample. The horizontal and vertical stresses are approximately principal stresses in the test sample. |
|||
|
Примітка 2. Якщо зразок називається закріпленим від горизонтальних деформацій, то це означає, що горизонтальні відносні деформації в матеріалі залишаються такими малими, що їх вплив на напруження у зразку сипучого матеріалу мінімальний, проте, ці відносні деформації досить великі, щоб викликати вимірювані явища в тонкій стінці установки. Відносна деформація порядку 100 мікродеформацій відповідає цьому критерію. |
|
NOTE 2: Where the sample is said to be constrained against horizontal deformation, this means that the horizontal strains are kept so small that their effect on the stress in the particulate solid sample is minor, but the strains are large enough to produce measurable observations in the thin wall of the apparatus. Strains of the order of 100 micro strain meet these criteria. |
|||
|
С.10.1.2 Пристрій |
|
C.10.1.2 Apparatus |
|||
|
(1) Схема випробувального пристрою, який повинен використовуватися, показана на рисунку С.5. і подібна пристрою, описаному в С.8 для вимірювання коефіцієнта бокового тиску . |
|
(1) The geometry of the test apparatus that should be used is shown in Figure C.5 and is similar to the apparatus described in C.8 for the measurement of lateral pressure ratio . |
|||
|
|
|||||
|
а - випробувальний пристрій |
|
b - типові вертикальні переміщення при збільшенні вертикального тиску |
|||
|
(a) Test apparatus |
|
(b) Typical vertical displacements for increments of vertical stress |
|||
|
Роз’яснення 1 Гладка поверхня; 2 Шорстка поверхня |
|
Key 1 Smooth 2 Rough |
|||
|
Рисунок С.5 – Метод випробування для визначення модуля пружності при навантаженні і при знятті навантаження |
|||||
|
Figure C.5: Test method for determining the loading and unloading elastic moduli |
|||||
|
(2) Горизонтальне напруження має визначатися з відносних деформацій зовнішньої поверхні вертикальної частини. Стінка коробки повинна бути тонкою і її конструкція повинна забезпечувати коректну інтерпретацію напружено-деформованого стану стінки (як правило, необхідна окрема плита основи, вимірювання горизонтальних і вертикальних деформацій і розміщення вимірювальних приладів на відстані від краю зразка). |
|
(2) The horizontal stress should be deduced from strains measured on the outer surface of the vertical section. The wall of the cell should be thin, and the design should ensure that the stress state in the wall is correctly interpreted (it is generally necessary to have a separate bottom plate, to make both horizontal and vertical strain measurements, and to site the strain measurement devices distant from the specimen ends). |
|||
|
(3) Р Необхідно використовувати точні засоби вимірювання для визначення малих збільшень вертикальних переміщень зразка. |
|
(3)P An accurate means of measuring small increments in the vertical displacement of the sample shall be provided. |
|||
|
С.10.1.3 Методика |
|
C.10.1.3 Procedure |
|||
|
(1) В якості стандартного напруженя слід приймати найбільший вертикальний тиск в матеріалі що зберігається в бункері. |
|
(1) The reference stress should be taken as the highest vertical stress in the stored solid in the silo. |
|||
|
(2) Підготовка зразків повинна виконуватися відповідно до вказівок С.5. |
|
(2) Sample preparation should be carried out according to the guidelines given in C.5. |
|||
|
(3) Після прикладання вертикального напруження , що дорівнює стандартному напруженню , необхідно рахувати показання вимірювальної системи по горизонтальному тиску і вертикальному переміщенні. Висота стиснутого зразка матеріалу повинна також ретельно вимірюватися. |
|
(3) After application of a vertical stress equal to the reference stress , the measurement systems for observing horizontal stress and vertical displacement should be read. The height of the compressed sample should also be accurately measured. |
|||
|
(4) Прикладають мале додаткове прирощення вертикального напруження і знову вимірюють горизонтальне напруження і вертикальні деформації. Прирощення вертикального напруження повинно приблизно складати близько 10 % стандартного напруження . |
|
(4) A small additional increment of vertical stress should be applied, and the horizontal stress and vertical displacement should be measured again. The increment of vertical stress should be approximately 10 % of the reference stress . |
|||
|
(5) Зміна горизонтального напруження (внаслідок збільшення вертикального напруження ) приймається в якості , і зміна вертикальних переміщень приймається як . Значення , відповідне збільшенню навантаження, тоді визначається як за формулою |
|
(5) The change in horizontal stress (caused by the vertical stress increment ) should be determined as and the change in vertical displacement should be determined as . The loading incremental value of should then be determined as : |
|||
|
(C.11) |
|||||
|
(6) Ефективний модуль пружності при навантаженні слід визначати за формулою: |
|
(6) The loading effective elastic modulus should then be determined as: |
|||
|
(C.12) |
|||||
|
(7) На закінчення здійснюють покрокове зниження вертикального тиску (повинно розглядатися як величина з від’ємним попереднім знаком) і вимірюють горизонтальні напруження і вертикальні деформації. Крок вертикального напруження повинне приблизно складати близько 10 % стандартного напруження . |
|
(7) A small incremental reduction of vertical stress should then be applied (treated as negative quantity), and the horizontal stress and vertical displacement should be measured again. The increment of vertical stress should again be approximately 10% of the reference stress . |
|||
|
(8) Зміна горизонтального напруження внаслідок зміни вертикального слід прийняти як і визначити вертикальні переміщення (обидва значення від'ємні). Значення при розвантаженні відповідає кроку напружень. Тоді визначається за формулою |
|
(8) The change in horizontal stress (caused by the vertical stress increment ) should be determined as and the change in vertical displacement should be measured as (both negative). The unloading incremental value of should then be determined as : |
|||
|
(C.13) |
|||||
|
(9) Ефективний модуль пружності при розвантаженні визначається за наступною формулою: |
|
(9) The unloading effective elastic modulus should then be deduced as: |
|||
|
(C.14) |
|||||
|
Примітка. Ефективний модуль пружності при знятті навантаження зазвичай набагато більший модуля при навантаженні. В оцінках, коли високий модуль пружності шкідливий для конструкцій (наприклад, при змінах температури) повинен використовуватися модуль пружності при знятті навантаження. Якщо модуль пружності матеріалу сприятливий для конструкцій (наприклад, в тонкостінних прямокутних бункерах), повинен застосовуватися модуль пружності при навантаженні. |
|
NOTE: The unloading effective elastic modulus is usually much higher than the loading modulus. In assessments where a high elastic modulus may be deleterious to the structure (e.g. thermal differentials), the unloading modulus should be used. Where the elastic modulus of the solid is beneficial to the structure (e.g. in thin-walled rectangular silos) the loading modulus should be used. |
|||
|
С.10.2 Непряма оцінка |
|
C.10.2 Indirect assessment |
|||
|
(1) В якості допомоги для перевірки правильності випробувань у конкретному випадку, наближене значення можна оцінити за формулою: |
|
(1) As an aid to determine whether testing is justified in a particular case, an approximate value for may be estimated from |
|||
|
(C.15) |
|||||
|
де |
|
where: |
|||
|
вертикальний тиск в основі вертикального стовбура (формула (5.3) або (5.79); |
|
is the vertical stress at the base of the vertical walled section (Expression (5.3) or (5.79); |
|||
|
коефіцієнт модуля суміжності. |
|
is the modulus contiguity coefficient. |
|||
|
Примітка. Ефективний модуль пружності при знятті навантаження і вертикальний тиск мають у формулі (С.15) однакові одиниці виміру. |
|
NOTE: The unloading effective elastic modulus and the vertical stress are expressed in the same units in Expression (C.15). |
|||
|
(2) За відсутності експериментальних даних, отриманих з випробувань по С.10.1, коефіцієнт модуля суміжності можна оцінити за формулою: |
|
(2) In the absence of experimental data from tests according to C.10.1, the modulus contiguity coefficient may be estimated as |
|||
|
(C.16) |
|||||
|
де |
|
where: |
|||
|
– питома вага матеріалу що зберігається, кН/м3. |
|
is the unit weight of the stored solid in . |
|||
|
(3) Значення може альтернативно прийматися рівним 70 для сухої сільськогосподарської зернової продукції, 100 – для дрібнозернистих мінеральних часток, 150 – а для крупнозернистих мінеральних частинок. |
|
(3) The value of may alternatively be taken as 70 for dry agricultural grains, 100 for small mineral particles and 150 for large hard mineral particles. |
|||
|
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 |
|||
|
С.11.1 Принципи |
|
C.11.1 Principle |
|||
|
(1) Р Бункер необхідно розраховувати на найбільш несприятливі умови навантаження, які можуть діяти протягом його розрахункового терміну служби. Цей розділ присвячений оцінці мінливості характеристик, яка може проявитися в зразках, представлених для випробувань під час проектування. |
|
(1)P The silo shall be designed for the most adverse loading condition which may occur during its design life. This section deals with the assessment of the variability of properties which may occur in samples presented for testing at the time of design. |
|||
|
Примітка. Ймовірно, що характеристики матеріалу що зберігається будуть змінюватися протягом терміну служби, але це важко піддається оцінці. |
|
NOTE: It is likely that the properties of the stored solid will change during the life of the structure, but these are no easy to assess. |
|||
|
(2)Р Екстремальні значення навантажень для розрахунку повинні бути представлені своїми характеристичними значеннями, які є значеннями із заданою ймовірністю неперевищення (зазвичай, 5 % квантиль і 95 % квантиль) протягом призначеного терміну служби контейнера або незмінності розрахунку. |
|
(2)P The extreme values of loads for design shall be represented by their characteristic values, which are values with accepted prescribed probabilities of not being exceeded (5 percentile and 95 percentile values normally) during the intended life of the container or the permanency of the design. |
|||
|
(3)Р Екстремальні значення характеристик, що вимагаються для досягнення цих екстремальних рівнів навантажень, слід називати характеристичними значеннями характеристик матеріалу. |
|
(3)P The extreme values of properties needed to achieve these extreme load levels shall be termed characteristic values of the properties. |
|||
|
(4)Р Верхні і нижні характеристичні значення відповідних властивостей необхідно використовувати для одержання необхідних умов навантаження. |
|
(4)P Both upper and lower characteristic values of the relevant properties shall be used to obtain the relevant loading conditions. |
|||
|
(5) Повинен застосовуватися зазначений тут спрощений метод, в якому характеристичне значення приймається як 1,28 стандартного відхилення від середнього. |
|
(5) The simplified treatment defined here should be used, in which the characteristic value is taken as 1,28 standard deviations from the mean. |
|||
|
Примітка 1. Значення характеристик, необхідне для досягнення фіксованої ймовірності перевищення рівня навантаження, залежить від геометрії і абсолютного розміру контейнера, розглянутого випадку навантаження, чи діють навантаження на вертикальну стінку або на стінку воронки. Додатково на ці значення впливають вміст вологи, температура, можливість розшарування і вік. |
|
NOTE 1: The values of properties required to achieve a fixed probability of exceedence of the load levels depend on the geometry and absolute size of the container, the load case being considered, and whether the loads are on vertical or hopper walls. In addition, the moisture content, temperature, potential for segregation and age all affect these values. |
|||
|
Примітка 2. Слід зазначити, що ДСТУ-Н Б EN 1990, додаток D рекомендує значення, що відрізняється від 1,28. Як зазначено в наведеному вище пункті, оскільки більшість незалежних одна від одної характеристик вносять вклад у значення характеристичного навантаження, 10 або 90-відсотковий квантиль кожної властивості прийнятий розумною оцінкою значення, необхідного, щоб дати відповідну ймовірність для остаточного навантаження. Використання більш високого значення, ніж це, ймовірно призведе до проектів, значно більш консервативного, ніж сучасна практика. |
|
NOTE 2: It may be noted that EN 1990, Annex D ‘'Design assisted by testing", recommends a different value from 1,28. As stated in the above paragraph, because several uncorrelated properties contribute to the characteristic load value, a 10 percentile or 90 percentile value of each property is judged to be a reasonable estimate of the value required to give an appropriate probability for the final load. The use of a higher value than this is likely to lead to designs that are considerably more conservative than current practice. |
|||
|
(6) Якщо є адекватні експериментальні дані, то характеристичні значення слід визначати статистичними методами. |
|
(6) If adequate experimental data is available, the characteristic values should be determined using statistical techniques. |
|||
|
Примітка 1. Дані випробувань, будучи корисними як основа для оцінки характеристичних значень, мають свої обмеження (обмежений розмір зразків, обмежені методи вибірки тощо). Ці обмеження можуть призвести до того, що дані виявляються недостатніми для всього діапазону характеристик, який може мати місце в процесі терміну служби конструкцій. |
|
NOTE 1: Test data, although useful as the basis for the assessment of characteristic values, have their limitations (limited sample size, limited sampling technique, etc.). These limitations may cause the data to be unrepresentative of the full range of properties that may occur in the design life of the structure. |
|||
|
Примітка 2. Значення у таблиці Е.1, представляють суміш оцінок, заснованих на досвіді, і наявних експериментальних даних. |
|
NOTE 2: The values given in Table E.l represent a mixture of judgement based on experience and available experimental data. |
|||
|
(7) Якщо замовник або проектувальник мають адекватні дані або досвід для конкретної проектної ситуації, то замовник може вибрати характеристичні значення для представлення діапазону значень характеристик, який може мати місце в процесі терміну служби конструкцій. |
|
(7) If the client or designer has adequate data or experience for a particular design situation, then the client may select characteristic values to represent the range of values of properties that may occur during the design life of the container. |
|||
|
С.11.2 Метод оцінки |
|
C.11.2 Method of estimation |
|||
|
(1) Для визначення характеристичних значень будь-якого параметра допускається використовувати наступні методики. Далі, змінна використовується для представлення будь-якого параметра. |
|
(1) The following procedure may be used to obtain the characteristic values of any property. In the following, the variable is used to represent any property. |
|||
|
(2) Середнє значення параметра визначається з експериментальних даних. |
|
(2) The mean value of the property , should be determined from test data. |
|||
|
(3) Там, де це можливо, результатам випробувань слід визначати коефіцієнт варіації . |
|
(3) Where possible, the coefficient of variation should be determined from the test data. |
|||
|
(4) Якщо отриманих при випробуванні результатів не достатньо для отримання оцінки коефіцієнта варіації з потрібною точністю, відповідне значення для матеріалу повинно бути отримано шляхом оцінки. Таблиця С.2 може використовуватися як керівництво для цього. |
|
(4) Where the test data is insufficient to provide a good estimate of the coefficient of variation, an appropriate value should be estimated for the solid. Table C.2 may be used as a guide. |
|||
|
(5) Верхнє характеристичне значення параметра ( ) визначається за формулою |
|
(5) The upper characteristic value for the property ( ) should be determined as: |
|||
|
(C.17) |
|||||
|
(6) Нижнє характеристичне значення параметра () визначається за формулою |
|
(6) The lower characteristic value for the property ( ) should be determined as: |
|||
|
(C.18) |
|||||
|
(7) Поправковий коефіцієнт для параметра визначається за формулою: |
|
(7) The conversion factor for the property should be determined as: |
|||
|
(C.19) |
|||||
|
Примітка. Формула (С.19) представляє найпростіший метод для визначення окремого значення , який дає достатньо точну апроксимацію як для , так і для . Однак слід зазначити, що оскільки формули (С.17) і (С.18) є адитивними, а використання мультиплікативним, завжди існує невелике розходження між значеннями, визначеними за формулами (С.17) і (С.18), і значеннями по більш простому методу даного стандарту, заснованому на формулі (С.19) і формулах (4.1) - (4.6). |
|
NOTE: Expression (C. 19) is the simplest method of determining a single value for that gives a close approximation for both . However, it should be noted that because Expressions (C.17) and (C.18) are additive expressions, but the use of is multiplicative, there will always be a small discrepancy between the characteristic values determined from Expressions (C.17) and (C.18) and those found using the simpler method of this standard based on Expression (C.19) and Expressions (4,1) to (4.6). |
|||
|
(8) Якщо значення повинні бути отримані шляхом оцінки, коефіцієнт варіацій для питомої ваги повинен бути прийнятий рівним 0,10. Для інших характеристик значення можуть бути отримані з оцінок для аналогічних сипких матеріалів з використанням таблиці С.2. |
|
(8) Where the values must be estimated, the coefficient of variation for unit weight should be taken as 0,10. For other properties, the values may be estimated from those for similar particulate solids using Table C.2. |
|||
