Страница 8: ДСТУ-Н Б EN 1991-4:20ХХ. Дії на конструкції. Частина 4. Силоси та резервуари (59788)

5 Навантаження на вертикальні стінки бункерів

Section 5 Loads on the vertical walls of silos

5.1 Загальні положення

5.1 General

(1)Р Характеристичні значення навантажень від заповнення і при вивантаженні визначені в цьому розділі повинні використовуватися для наступних типів бункерів:

(1)P The characteristic values of the filling and discharge loads, which are prescribed in this section for the following types of silo, shall be used:

–

гнучкі бункери;

–

slender silos;

–

бункери проміжної гнучкості;

–

intermediate slenderness silos;

–

бункери малої гнучкості;

–

squat silos;

–

опорні бункери;

–

retaining silos;

–

бункери для матеріалів, що містять повітря.

–

silos containing solids with entrained air.

(2)Р Навантаження на вертикальні стінки бункера повинні визначатися залежно від гнучкості бункера (див. рисунки 1.1, а і 5.1), які можуть бути наступних класів:

(2)P The loads on silo vertical walls shall be evaluated according to the slenderness of the silo (see figure 1.1a and 5.1) determined according to the following classes:

–

гнучкі бункери з (за виключеннями, визначеними в 3.3);

–

slender silos, where (except as defined in 3.3);

–

бункери проміжної гнучкості з (за виключеннями, визначеними в 3.3);

–

intermediate slenderness silos, where (except as defined in 3.3);

–

бункери малої гнучкості з (з виключеннями згідно 3.3);

–

squat silos, where (except as defined in 3.3);

–

опорні бункери з горизонтальним днищем і .

–

retaining silos, where the bottom is flat and .

(3) Бункер з нагнітанням повітря в днище повинен вважатися гнучким незалежно від своєї фактичної гнучкості .

(3) A silo with an aerated bottom should be treated as a slender silo, irrespective of its slenderness .

(4)Р Навантаження на вертикальні стінки включають фіксоване навантаження, що називається симетричним навантаженням, і вільне навантаження, що називається місцевим навантаженням, які діють одночасно.

(4)P The load on vertical walls is composed of a fixed load, called the symmetrical load, and a free load, called the patch load, which shall be taken to act simultaneously.

(5) Детальні правила для розрахунку навантажень від заповнення і при розвантаженні вказані в 5.2, 5.3 і 5.4 для бункерів різної гнучкості.

(5) Detailed rules for the calculation of filling loads and discharge loads are given for each silo slenderness in 5.2, 5.3 and 5.4.

(6) Додаткові випадки навантаження повинні враховуватися для бункерів із спеціальними умовами, а саме:

(6) Additional load cases should be considered for silos with special conditions as follows:

–

бункери з пристроями нагнітання повітря для повного або часткового підвісу матеріалу, див. 5.5;

–

where air may be entrained into the solid and may make it fully or partially fluidized, see 5.5;

–

бункери, у яких допускається різниця температур між конструкціями бункера і матеріалом, що зберігається, див. 5.6;

–

where thermal differentials may develop between the stored solid and the silo structure, see 5.6;

–

бункери з прямокутним поперечним перетином, див. 5.7.

–

where the silo has a rectangular planform, see 5.7.

(7)Р При появі великих ексцентриситетів наповнення або вивантаження повинні встановлюватися спеціальні випадки навантаження. Вони не повинні діяти одночасно з симетричним і місцевим навантаженням, але кожен повинен представляти власний окремий випадок навантаження.

(7)P Where large eccentricities of filling or discharge occur, special different load cases are defined. These shall not be taken to act simultaneously with the symmetric and patch loads, but each shall represent a separate and distinct load case.

(8) Якщо може бути гарантований внутрішній потік в трубі (див. 3.3 (3), то допускається проектування тільки з урахуванням навантаження від заповнення, включаючи, при необхідності, місцеві навантаження при заповненні.

(8) Where internal pipe flow can be guaranteed (see 3.3(3), the design may be based on filling loads alone, including the filling patch load where appropriate.

5.2 Гнучкі бункери

5.2 Slender silos

5.2.1 Навантаження від заповнення

на вертикальні стінки

5.2.1 Filling loads on vertical walls

5.2.1.1 Симетричні навантаження

від заповнення

5.2.1.1 Symmetrical filling load

(1) Симетричні навантаження від заповнення (див. рисунок 5.1) повинні обчислюватися за формулами (5.1) – (5.6).

(1) The symmetrical filling load (see Figure 5.1) should be calculated using Expressions (5.1) to (5.6).

(2) Значення горизонтального тиску , дотичного тиску тертя о стінку і вертикальний тиск від заповнення і при вивантаженні повинні визначатися за формулами:

(2) The values of horizontal pressure , wall frictional traction and vertical pressure at any depth after filling and during storage should be determined as:

(5.1)

(5.2)

(5.3)

В яких

in which:

(5.4)

(5.5)

(5.6)

де

where:

характеристичне значення питомої ваги;

is the characteristic value of the unit weight

характеристичне значення коефіцієнта тертя о стінки для матеріалу, що ковзає по вертикальній стінці;

is the characteristic value of the wall friction coefficient for solid sliding on the vertical wall

характеристичне значення коефіцієнта бокового тиску;

is the characteristic value of the lateral pressure ratio

глибина під еквівалентною поверхнею матеріалу;

is the depth below the equivalent surface of the solid

площа внутрішнього поперечного перетину бункера;

is the plan cross-sectional area of the silo

периметр внутрішнього поперечного перетину бункера.

is the internal perimeter of the plan cross-section of the silo

Роз’яснення

Key

1

еквівалентна поверхня

1

Equivalent surface

2

тиск у вертикальному стовбурі

2

Pressures in vertical segment

Рисунок 5.1 – Симетричний тиск від заповнення у вертикальному стовбурі бункера

Figure 5.1: Symmetrical filling pressures in the vertical-walled segment

(3) Характеристичне значення вертикальних стискаючих сил в стінці на одиницю довжини периметра від заповнення на будь-якій глибині повинні визначатися за формулою:

3) The resulting characteristic value of the vertical force (compressive) in the wall per unit length of perimeter after filling at any depth should be determined as:

(5.7)

Примітка. Результуючі напруження, отримані за формулою (5.7), є характеристичним значенням. При використанні цієї формули слід звернути увагу на необхідність застосування відповідного часткового коефіцієнта для навантажень, оскільки ця формула є результатом статичного розрахунку (із застосуванням мембранної теорії оболонок). Ця формула приведена тут для допомоги проектувальникам в інтеграції формули (5.2). Слід зазначити, що інші навантаження (наприклад, місцеве навантаження) можуть викликати додаткові вертикальні сили в стінці.

NOTE: The stress resultant defined in Expression (5.7) is a characteristic value. Care is required when using this result to ensure that the appropriate partial factor on actions is not omitted, since this expression is a result of a structural analysis (using the membrane theory of shells). The expression is included here to assist designers in the integration of Expression (5.2). It is also noted that other loads (e.g. patch loads) may induce additional vertical forces in the wall.

(4) Методи, вказані в 4.2 і 4.3, повинні використовуватися для визначення характеристичних значень необхідних характеристик сипкого матеріалу (питома вага , коефіцієнт тертя о стінки і коефіцієнт бокового тиску ).

(4) The methods given in 4.2 and 4.3 should be used to determine the characteristic values of the required properties of the particulate solid (unit weight wall friction and lateral pressure ratio ).

а — тонкостінний циліндричний бункер

b — інший циліндричний бункер

a) thin-walled circular silo

b) other circular silos

Роз’яснення

Key

1

для зварного бункера класу дій 2: менше із значень і

1

For welded silos in Action Class 2: the lesser of a and

2

для інших тонкостінних бункерів класів дій 2 і 3: будь-яке значення

2

For other thin-walled silos in Action Classes 2 and 3: anywhere

3

будь-яке значення

3

Anywhere

Рисунок 5.2 – Циліндричний бункер: місцеві навантаження від заповнення в плані і розрізі

Figure 5.2: Circular silos: side elevation and plan view of the filling patch load

5.2.1.2 Місцеве навантаження від

заповнення: загальні вимоги

5.2.1.2 Filling patch load:

general requirements

(1)Р Місцеве навантаження від заповнення, або інше відповідне альтернативне навантаження, повинно використовуватися для представлення випадкової асиметрії навантаження, пов'язаної з ексцентриситетами і недосконалістю процесу заповнення.

(1)P The filling patch load, or an appropriate alternative, shall be used to represent accidental asymmetries of loading associated with eccentricities and imperfections in the filling process.

(2) Для бункерів класу дій 1 місцеве навантаження від заповнення допускається не враховувати.

(2) For silos in Action Assessment Class 1, the filling patch load may be ignored.

(3) Для бункерів, що використовуються для зберігання порошкоподібних сипких матеріалів, які насищаються повітрям в процесі заповнення, місцеве навантаження від заповнення допускається не враховувати.

(3) For silos used for the storage of powders that become aerated during the filling process, the filling patch load may be ignored.

(4) Значення направленого назовні місцевого навантаження від заповнення повинне визначатися при максимальному ексцентриситеті верхнього насипного конуса, який позначений як на рисунку 1.1, b).

(4) The magnitude of the filling outward patch pressure should be determined from the maximum eccentricity of the top pile throughout the filling process, which is shown as in Figure 1.1b.

(5) Основне значення місцевого навантаження від заповнення слід визначати за формулою:

(5) The reference magnitude of the filling patch pressure should be taken as:

(5.8)

де

in which:

(5.9)

(5.10)

але якщо отримане за формулою (5.9) значення від’ємне, то слід приймати:

but if Expression 5.9 produces a negative value, should be taken instead as:

(5.11)

де

where:

максимальний ексцентриситет насипного конуса на поверхні матеріалу при заповненні (див. рисунок 1.1, b);

is the maximum eccentricity of the surface pile during filling (see Figure 1.1b);

локальне значення тиску від заповнення (див. формулу (5.1) на висоті прикладення місцевого навантаження;

is the local value of the filling pressure (see Expression (5.1) at the height at which the patch load is applied;

коефіцієнт місцевого навантаження від матеріалу (див. таблицю Е.1).

is the patch load solid reference factor for the solid (see Table E.1).

(6) Висота зони, до якої прикладається місцеве навантаження (див. рисунок 5.2), повинна дорівнювати:

(6) The height of the zone on which the patch load is applied (see Figure 5.2) should be taken as:

(5.12)

(7) Місцеве навантаження включає тільки нормальний тиск. Зміна дотичного тиску тертя від зміни нормального тиску не повинна враховуватися в розрахунку.

(7) The patch load consists of a pattern of normal pressures only. No changes to the frictional traction associated with the changed normal pressure should be considered in design.

(8) Форма місцевого навантаження від заповнення залежить від форми конструкції бункера. Виділяють наступні конструктивні форми бункерів, для яких місцевий тиск повинен визначатися з використанням вказаних нижче пунктів:

(8) The form of the filling patch pressure depends on the form of silo construction. The following construction forms are identified and the patch pressures should be determined using the paragraphs stated below:

–

для товстостінних циліндричних бункерів – див. 5.2.1.3 (залізобетонні бункери);

–

for thick-walled circular silos, see 5.2.1.3 (concrete silos);

–

для тонкостінних циліндричних бункерів – див. 5.2.1.4 (металеві бункери);

–

for thin-walled circular silos, see 5.2.1.4 (metal silos);

–

для бункерів не кругового перетину – див. 5.2.1.5.

–

for non-circular silos, see 5.2.1.5.

5.2.1.3 Місцеве навантаження від

заповнення: товстостінні

циліндричні бункери

5.2.1.3 Filling patch load:

thick-walled circular silos

(1) Для товстостінних циліндричних бункерів основне значення місцевого тиску від заповнення слід приймати діючим назовні на двох протилежних квадратних майданчиках з довжиною сторони (див. формулу (5.12) (горизонтальна відстань вимірюється уздовж криволінійної поверхні (див. рисунок 5.2, b).

(1) For thick-walled circular silos, the reference magnitude of the filling patch pressure should be taken to act outwards on two opposite square areas with side length given by Expression (5.12) (the horizontal distance is measured on the curved surface where appropriate) (see Figure 5.2b).

(2) Додатково до діючого назовні місцевого тиску в частині периметра, що залишилася, на тій же висоті стінки (див. рисунок 5.2, b) повинен бути прикладений направлений всередину місцевий тиск:

(2) In addition to the outward patch pressure , the remainder of the silo circumference over the same height of wall (see Figure 5.2b) should be subjected to an inward patch pressure given by:

(5.13)

де

where:

основне значення діючого назовні місцевого тиску від заповнення (див. формулу (5.8).

is the reference magnitude of the tilling patch pressure acting outwards (see Expression (5.8).

Примітка. Значення і протяжність направленого всередину тиску вибрані такими, щоб середній тиск на даному рівні не змінювався від дії місцевого навантаження.

NOTE: The value and the extent of the inward pressure is chosen so that the mean pressure at that level remains unchanged by the patch load.

(3) Місцеве навантаження від заповнення може діяти на будь-яку частину стінки бункера, але це допускається інтерпретувати за способом, вказаним в 5.2.1.3 (4).

(3) The filling patch load should be considered to act on any part of the silo wall, but this may be interpreted in the manner described in 5.2.1.3(4).

(4) У товстостінних циліндричних бункерах класу дій 2 допускається використовувати спрощений підхід. В якості найбільш несприятливого розташування навантаження допускається прикладати місцеве навантаження на середині висоти бункера і використовувати результати статичного розрахунку для визначення приблизних значень результуючих напружень по всій стінці. Пропорційне зростання мембранних результуючих напружень в стінці на цьому рівні допускається використовувати для отримання всіх мембранних результуючих напружень у вертикальній стінці. Результуючі нормальних напружень від вигину на даному рівні дорівнюють результату множення напружень на рівні прикладення місцевого навантаження на відношення тиску від заповнення на даному рівні до тиску від заповнення на рівні місцевого навантаження.

(4) In thick-walled circular silos in Action Assessment Class 2, a simplified approach may be used. The most unfavourable load arrangement may be taken as that found by applying the patch at the mid-height of the silo and using the results to deduce approximate values for the stress resultants throughout the wall. The percentage increase in the membrane stress resultants in the wall at that level may be used to scale all the membrane stress resultants on the vertical wall. The calculated bending stress resultants at any level may be found by scaling the values at the patch load level according to the ratio of the filling pressure at that level to the filling pressure at the patch load level.

5.2.1.4 Місцеве навантаження від

заповнення: тонкостінні циліндричні

бункери

5.2.1.4 Filling patch load:

thin-walled circular silos

(1) Для тонкостінних циліндричних бункерів () класів дій 2 місцевий тиск від заповнення повинен прикладатися в межах висоти , яка визначається по формулі (5.12), але змінюватися від максимального значення тиску назовні з одного боку до значення тиску всередину на протилежній стороні (див. рисунок 5.2, а). Зміна по колу повинна прийматися за формулою:

(1) For thin walled circular silos ( ) in Action Assessment Classes 2 and 3, the filling patch pressure should be taken to act over a height , given by Expression (5.12), but to extend from a maximum outward pressure on one side of to an inward pressure on the opposite side (see Figure 5.2a). The circumferential variation should be taken as:

(5.14)

де

where:

місцевий направлений назовні тиск (див. формулу (5.8);

is the outward patch pressure (see Expression (5.8);

кутова координата (див. рисунок 5.2, а).

is the circumferential coordinate (see Figure 5.2a).

(2) Повна горизонтальна сила від місцевого навантаження від заповнення на тонкостінний циліндричний бункер повинна визначатися за формулою:

(2) The total horizontal force due to the filling patch load on a thin-walled circular silo should be determined as:

(5.15)

(3) Для зварних бункерів класу дій 2 допускається приймати, що місцеве навантаження від заповнення діє на глибині нижче за еквівалентну поверхню, де є меншим із значень:

(3) For welded silos in Action Assessment Class 2, the patch load may be taken to act at a depth below the equivalent surface, where is the lesser of:

and

(5.16)

де

where

висота вертикального стовбура (див. рисунок 1.1, а).

is the height of the vertical walled segment (see Figure 1.1a).

(4) Для бункерів на болтових або клепаних з'єднаннях класу дій 2 місцеве навантаження від заповнення повинне прийматися діючим на будь-якій глибині, але нормальний тиск на будь-якому рівні приймається таким, що зростає рівномірно і пропорційно по висоті бункера.

(4) For bolted and riveted silos in Action Assessment Class 2, the patch load should be considered to act at any depth, but the normal pressure at any level may be taken as a uniform percentage increase throughout the height of the silo.

5.2.1.5 Місцеве навантаження від

заповнення: нециліндричні бункери

5.2.1.5 Filling patch load: non-circular silos

(1) Для нециліндричних бункерів класів дій 2 і 3 місцеве навантаження від заповнення, яке є несиметричним навантаженням, може бути представлене за допомогою добавки до симетричного тиску по (2) і (3).

(1) For non-circular silos in Action Assessment Classes 2 and 3, the filling patch load, which represents unsymmetrical loads, may be represented by an increase in the symmetrical pressure as defined in (2) and (3).

(2) Місцевий тиск, направлений назовні, повинен прийматися таким, що діє по колу бункера на будь-якому рівні в межах горизонтальної смуги висотою (див. рисунок 5.3, а), яка визначається по формулі (5.12).

(2) The outward patch pressure should be taken to act on a horizontal band on the silo wall at any level, over a vertical height (see Figure 5.3a) given by Expression (5.12).

(3) Значення добавки до рівномірного симетричного тиску на нециліндричну стінку повинне визначатися за формулою:

(3) The magnitude of the uniform symmetrical pressure increase on the non-circular wall should be taken as

(5.17)

де

where:

основний місцевий тиск від наповнення по формулі (5.8), де розмір визначається по рисунку 1.1, d.

is the reference filling patch load pressure (Expression (5.8) and the appropriate dimension should be found using Figure 1.1d.

Примітка. Значення і розподіл рівномірного тиску вибрані такими, щоб згинаючі моменти в прямокутному бункері без внутрішніх затяжок приблизно дорівнювали моментам від місцевого навантаження з тиском , яке прикладене в центрі стінки.

NOTE: The value and the extent of the uniform pressure is chosen so that the bending moments induced in a rectangular silo without internal ties are approximately the same as those that would be induced by a local patch load with pressure placed at the centre of the wall.

а — місцевий тиск від заповнення

b — місцевий тиск при вивантаженні

a) filling patch pressures

b) discharge patch pressures

Роз’яснення

Key

1

довільне значення

1

Anywhere

Рисунок 5.3 – Нециліндричний бункер: місцеві навантаження в плані і розрізі

Figure 5.3: Non-circular silos: side elevation and plan view of patch loads

5.2.2 Навантаження при вивантаженні

на вертикальні стінки

5.2.2 Discharge loads on vertical walls

5.2.2.1 Симетричні навантаження

при вивантаженні

5.2.2.1 Symmetrical discharge load

(1)Р Симетричне зростання навантаження при вивантаженні слід використовувати для представлення можливого тимчасового зростання тиску, який діє на стінки бункера в процесі вивантаження.

(1)P Symmetrical increases in the discharge load shall be used to represent the possible transitory increases in pressure that occur on silo walls during the discharge process.

(2) Для бункерів всіх класів дій симетричний тиск при розвантаженні і повинен визначатися за формулами:

(2) For silos in all Action Assessment Classes, the symmetrical discharge pressures and should be determined as:

(5.18)

(5.19)

де

where:

коефіцієнт при розвантаженні для горизонтального тиску;

is the discharge factor for horizontal pressure

коефіцієнт при вивантаженні для дотичного тиску тертя о стінку.

is the discharge factor for wall frictional traction.

Коефіцієнти вивантаження і повинні визначатися за формулами (5.20) – (5.24).

The discharge factors and should be determined according to Expressions (5.20) to (5.24) as appropriate.

(3) Для бункерів всіх класів дій, які вивантажуються зверху (не мають потоку усередині матеріалу, що зберігається), коефіцієнти і повинні прийматися:

(3) For silos in all Action Assessment Classes that are unloaded from the top (no flow within the stored solid), the values of and may be taken as:

(5.20)

(4) Для гнучких бункерів класів дій 2 і 3 коефіцієнти при вивантаженні повинні прийматися як

(4) For slender silos in Action Assessment Classes 2 and 3, the discharge factors should be taken as:

(5.21)

(5.22)

де

where:

коефіцієнт при вивантаженні для всіх матеріалів ().

is the discharge factor for all solids ( ).

(5) Для гнучких бункерів класу дій 1, коли для розрахунків використовуються середні значення характеристик матеріалу і , в якості коефіцієнтів при вивантаженні повинні прийматися значення:

(5) For slender silos in Action Assessment Class 1, where the mean value of the material properties and have been used for design, the discharge factors should be taken as:

(5.23)

(5.24)

(5.25)

де

where:

максимальний ексцентриситет насипного конуса при заповненні;

is the maximum eccentricity of the surface pile during filling;

ексцентриситет центру випускного отвору;

is the eccentricity of the centre of the outlet;

коефіцієнт місцевого навантаження для матеріалу (див. таблицю Е.1).

is the patch load solid reference factor for the solid (see Table E.1).

(6) Результуюче характеристичне значення вертикальної сили (стискаючої) різання в стінці на одиницю довжини периметра в процесі вивантаження на глибині визначається за формулою:

(6) The resulting characteristic value of the vertical force (compressive) in the wall per unit length of perimeter during discharge at any depth should be determined as:

(5.26)

Примітка. Результуюча напружень, яка визначається по формулі (5.26), є характеристичним значенням. При використанні цієї формули необхідно звернути увагу на необхідність використання відповідного часткового коефіцієнту для впливів, оскільки ця формула є результатом статичного розрахунку (із застосуванням мембранної теорії оболонок). Формула приведена тут для допомоги проектувальникам при інтеграції формули (5.19). Слід також відзначити, що інші навантаження (наприклад, місцеві навантаження) можуть викликати додаткові вертикальні зусилля в стінці.

NOTE: The stress resultant defined in Expression (5.26) is a characteristic value. Care should be taken when using this result to ensure that the appropriate partial factor on actions is not omitted, since this expression is a result of a structural analysis (using the membrane theory of shells). The expression is included here to assist designers in the integration of Expression (5.19). It should also be noted that other loads (e.g. patch loads) may induce additional vertical forces in the wall.

5.2.2.2 Місцеве навантаження при

вивантаженні: загальні вимоги

5.2.2.2 Discharge patch load:

general requirements

(1)Р Місцеве навантаження при вивантаженні повинне використовуватися для представлення випадкових несиметричностей в процесі вивантаження бункера, а також ексцентриситетів впускного і випускного отворів (див. рисунок 1.1, b).

(1)P The discharge patch load shall be used to represent accidental asymmetries of loading during discharge, as well as inlet and outlet eccentricities (see Figure 1.1b).

(2) Для бункерів класу дій 1 місцеве навантаження при вивантаженні допускається не враховувати.

(2) For silos in Action Assessment Class 1, the discharge patch load may be ignored.

(3) Для бункерів класів дій 2 і 3 при оцінці навантажень при вивантаженні повинні використовуватися методи даного розділу.

(3) For silos in Action Assessment Classes 2 and 3, the method of this section should be used to assess discharge loads.

(4) Для циліндричних бункерів класів дій 2 і 3 методику для великих ексцентриситетів при вивантаженні гнучких циліндричних бункерів (див. 5.2.4) необхідно використовувати як окремий випадок навантаження (див. 5.1(5) на додаток до методів даного розділу, якщо виконується одна з наступних умов:

(4) For circular silos in Action Assessment Classes 2 and 3, where either of the following conditions apply, the procedure for large discharge eccentricities in slender circular silos (see 5.2.4) should be used as a separate load case (see 5.1(5) in addition to the method of this section:

–

ексцентриситет випускного отвору перевищує критичне значення (див. рисунок 3.3, с);

–

the eccentricity of the outlet exceeds the critical value (see Figure 3.3c);

–

максимальний ексцентриситет заповнення перевищує критичне значення і гнучкість бункера більше граничного значення (див. рисунок 3.4, d).

–

the maximum filling eccentricity exceeds the critical value and the slenderness of the silo is greater than the limiting value (see Figure 3.4d).

(5) Основне значення місцевого тиску, направленого назовні, при розвантаженні необхідно визначати за формулою:

(5) The reference magnitude of the discharge outward patch pressure should be determined as:

(5.27)

де

in which:

якщо , то визначається за формулою (5.28)

for , is given by Expression 5.28

(5.28)

якщо , то приймається як найбільше значення з визначених за формулами (5.28), (5.29) або (5.30).

for , is given by the greatest of the values given by Expressions 5.28, 5.29 and 5.30

(5.29)

(5.30)

де

in which:

(5.31)

(5.32)

де

where:

максимальний ексцентриситет насипного конуса в процесі заповнення;

is the maximum eccentricity of the surface pile during filling;

ексцентриситет центру випускного отвору;

is the eccentricity of the centre of the outlet;

локальне значення тиску при вивантаженні на висоті прикладення місцевого навантаження (формула (5.18);

is the local value of the discharge pressure at the height at which the patch load is applied (Expression (5.18);

коефіцієнт місцевого навантаження від матеріалу (див. таблицю Е.1).

is the patch load solid reference factor for the solid (see Table E.1).

(6) Місцеве навантаження при вивантаженні включає лише нормальний тиск. Зміни дотичного тиску тертя, що виникли при зміні нормального тиску не повинні враховуватися при розрахунках.

(6) The discharge patch load consists of a pattern of normal pressures only. No changes to the frictional traction associated with the changed normal pressure should be considered in design.

(7) Форма місцевого тиску при вивантаженні залежить від конструктивної форми бункера. Місцевий тиск повинен визначатися з використанням вказаних нижче пунктів для наступних конструктивних форм:

(7) The form of the discharge patch pressure depends on the form of silo construction. The following construction forms are identified and the patch pressures should be determined using the paragraphs stated below:

–

товстостінні циліндричні бункери – 5.2.2.3 (залізобетонні бункери);

–

for thick-walled circular silos, see 5.2.2.3 (concrete silos);

–

тонкостінні циліндричні бункери – 5.2.2.4 (металеві бункери);

–

for thin-walled circular silos, see 5.2.2.4 (metal silos);

–

нециліндричні бункери – 5.2.2.5.

–

for non-circular silos, see 5.2.2.5.

5.2.2.3 Місцеве навантаження при

вивантаженні: товстостінні циліндричні

бункери

5.2.2.3 Discharge patch load:

thick-walled circular silos

(1) Для товстостінних циліндричних бункерів направлений назовні місцевий тиск слід приймати діючим на двох протилежних квадратних майданчиках з довжиною сторони (див. рисунок 5.4, b), що визначається за формулою (5.12) (горизонтальна відстань вимірюється уздовж криволінійної поверхні, де це необхідно).

(1) For thick-walled circular silos, the outward patch pressure should be taken to act on two opposite square areas with side length (see Figure 5.4b) given by Expression (5.12) (the horizontal distance is measured on the curved surface where appropriate).

(2) Додатково до місцевого тиску , що діє назовні, в частині периметра бункера, що залишилася, на тій же висоті стінки (див. рисунок 5.4, b) повинен прикладатися направлений всередину місцевий тиск при розвантаженні , який визначається за формулою

(2) In addition to the outward patch pressure , the remainder of the silo circumference over the same height of wall (see Figure 5.4b) should be subjected to an inward discharge patch pressure given by:

(5.33)

де

where:

місцевий тиск, що діє назовні (формула (5.27).

is the outward patch pressure (Expression (5.27).

Примітка. Значення і протяжність направленого всередину тиску вибрані такими, аби середній тиск на даному рівні не змінювався від дії місцевого навантаження.

NOTE: The value and the extent of this inward pressure is chosen so that the mean pressure at that level remains unchanged by the patch load.

(3) Місцеве навантаження при заповненні може діяти на будь-яку частину стінки бункера, але це можливо інтерпретувати за способом, вказаним в 5.2.2.3 (4).

(3) The discharge patch load should be considered to act on any part of the silo wall, but this may be interpreted in the manner described in 5.2.2.3(4).

(4) У товстостінних циліндричних бункерах класу дій 2 допускається використовувати спрощений підхід. Як найбільш несприятливе розташування навантаження допускається прикладати місцеве навантаження на середині висоти бункера і використовувати результати статичного розрахунку для визначення приблизних значень результуючих напружень по всій стінці. Пропорційне зростання мембранних результуючих напружень в стінці на цьому рівні допускається використовувати для отримання всіх мембранних результуючих напружень у вертикальній стінці. Результуючі нормальних напружень від вигину на даному рівні дорівнюють результату множення напружень на рівні прикладення місцевого навантаження на відношення тиску від заповнення на даному рівні до тиску від заповнення на рівні місцевого навантаження.

(4) In thick-walled silos in Action Assessment Class 2, a simplified approach may be used. The most unfavourable load arrangement may be taken as that found by applying the patch at the mid-height of the silo and using the results to deduce approximate values for the stress resultants throughout the wall. The percentage increase in the membrane wall stress resultants at that level may be used to scale all the membrane wall stress resultants on the vertical wall. The calculated bending stress resultants at each level may be found by scaling the values at the patch load level according to the ratio of the filling pressure at that level to the filling pressure at the patch load level.

а — тонкостінний циліндричний бункер

b — інший циліндричний бункер

a) thin-walled circular silo

b) other circular silos

Роз’яснення

Key

1

для зварного бункера класу дій 2: менше із значень і

1

For welded silos in Action Class 2: the lesser of and

1

для інших тонкостінних бункерів класів дій 2 і 3: будь-яке значення

1

For other thin-walled silos in Action Classes 2 and 3: anywhere

2

будь-яке значення

2

Anywhere

Рисунок 5.4 – Циліндричний бункер: вигляд місцевих навантажень при вивантаженні в плані і розрізі

Figure 5.4: Circular silos: side elevation and plan view of the discharge patch load

5.2.2.4 Місцеве навантаження при

вивантаженні: тонкостінні циліндричні

бункери

5.2.2.4 Discharge patch load:

thin-walled circular silos

(1) Для тонкостінних циліндричних бункерів класу дій 2 місцевий тиск при вивантаженні повинен прикладатися в межах висоті , що визначається за формулою (5.12), але змінюватися від максимального значення тиску назовні з одного боку до значення тиску всередину на протилежній стороні (див. рисунок 5.2, а). Зміна по колу повинна прийматися заформулою:

(1) For thin walled circular silos in Action Assessment Classes 2 and 3, the discharge patch pressure should be taken to act over a height , given by Expression (5.12), but to extend from a maximum outward pressure on one side of to an inward pressure on the opposite side (see Figure 5.4a). The circumferential variation should be taken as:

(5.34)

де

where:

місцевий направлений назовні тиск (див. формула (5.27);

is the outward patch pressure (Expression (5.27)

кутова координата (див. рисунок 5.4, а).

is the circumferential coordinate (see Figure 5.4a).

(2) Повна горизонтальна сила від місцевого навантаження при вивантаженні на тонкостінний циліндричний бункер повинна визначатися по формулі:

(2) The total horizontal force due to the discharge patch load on a thin-walled circular silo should be determined as:

(5.35)

(3) Для зварних бункерів класу дій 2 допускається приймати, що місцеве навантаження при вивантаженні діє на глибині нижче за еквівалентну поверхню, де є меншим із значень:

(3) For welded silos in Action Assessment Class 2, the discharge patch load may be taken to act at a depth below the equivalent surface, where is the lesser of:

та

(5.36)

де

where

висота вертикального ствола бункера (див. рисунок 1.1, а).

is the height of the vertical walled segment (see Figure 1.1a).

(4) Для бункерів на болтових або клепаних з'єднаннях класу дій 2 місцеве навантаження при вивантаженні повинне прийматися діючим на будь-якій глибині, але нормальний тиск на будь-якому рівні приймається зростаючим рівномірно і пропорційно по висоті бункера (як альтернатива допускається застосовувати методику по 5.2.3).

(4) For bolted and riveted silos in Action Assessment Class 2, the discharge patch load should be considered to act at any depth, but the normal pressure at any level may be taken as a uniform percentage increase throughout the height of the silo (the procedures of 5.2.3 may alternatively be used).

5.2.2.5 Часткове поверхневе

навантаження для випадку

навантаження – вивантаження:

не круглі бункери

5.2.2.5 Discharge patch load:

non-circular silos

(1) Для нециліндричних бункерів класів дій 2 і 3 місцеве навантаження при розвантаженні, яке є несиметричним навантаженням, може бути представлене за допомогою добавки до симетричного тиску по (2) і (3).

(1) For non-circular silos in Action Assessment Classes 2 and 3, the discharge patch load, which represents unsymmetrical loads, may be represented by an increase in the symmetrical pressure as defined in (2) and (3).

(2) Місцевий тиск, направлений назовні, повинен прийматися діючим по периметру бункера на будь-якому рівні в межах горизонтальної смуги висотою (див. рисунок 5.3, b), що визначається за формулою (5.12).

(2) The outward patch pressure should be taken to act on a horizontal band on the silo wall at any level, over a vertical height (see Figure 5.3b) given by Expression (5.12).

(3) Значення добавки до рівномірного симетричного тиску на нециліндричну стінку повинне визначатися за формулою:

(3) The magnitude of the uniform symmetrical pressure increase on the non-circular wall should be taken as:

(5.37)

де

where

основний місцевий тиск при вивантаженні (див. формулу (5.27).

is the reference discharge patch load pressure (see Expression (5.27).

Примітка. Значення і розподіл рівномірного тиску вибрані такими, щоб згинаючі моменти в прямокутному бункері без внутрішніх затяжок приблизно дорівнювали моментам від місцевого навантаження, прикладеного в центрі стінки.

NOTE: The value and the extent of the uniform pressure is chosen so that the bending moments induced in a rectangular silo without internal ties are approximately the same as those that would be induced by a patch load placed at the centre of the wall.

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

(1) Для бункерів класу дій 2 метод визначення місцевих навантажень по 5.2.1 і 5.2.2 для врахування асиметрії від заповнення і при розвантаженні допускається замінювати рівномірним збільшенням симетричного навантаження.

(1) For silos in Action Assessment Class 2, a uniform increase in the symmetrical load may be substituted for the patch load method of 5.2.1 and 5.2.2 to account for asymmetries in the filling and discharge processes.

(2) Для нециліндричних бункерів рівномірне збільшення визначене в 5.2.1.5 і 5.2.2.5.

(2) For non-circular silos, the uniform increases are defined in 5.2.1.5 and 5.2.2.5.

(3) Для циліндричних бункерів нижченаведені методики допускається застосовувати, лише якщо основа і вершина вертикальної стінки закріплені відповідними ребрами жорсткості для збереження форми в горизонтальній площині (циліндричний бункер повинен зберігати форму кола на вершині і в основі за рахунок приєднаного даху або кільцевого ребра жорсткості).

(3) For circular silos, the following procedures may be used only if the base and the top of the vertical wall are restrained to retain their horizontal shape by appropriate stiffeners (the circular silo must be held circular at the top and bottom by a structurally connected roof or a ring stiffener).

(4) Для товстостінних циліндричних бункерів результуючі повні симетричні горизонтальні тиски від заповнення і при вивантаженні повинні визначатися заформулами:

(4) For thick-walled circular silos, the resulting total symmetrical horizontal pressures for filling ( ) and discharge ( ) should be determined as:

(5.38)

(5.39)

в яких

in which:

(5.40)

з

with

(5.41)

де

where:

горизонтальний симетричний тиск від заповнення (див. формулу (5.1);

is the horizontal symmetrical filling pressure (see Expression (5.1);

горизонтальний симетричний тиск при вивантаженні (див. формулу (5.18);

is the horizontal symmetrical discharge pressure (see Expression (5.18);

коефіцієнт місцевого навантаження від заповнення (див. формулу (5.9);

is the filling patch load factor (see Expression (5.9);

коефіцієнт місцевого навантаження при вивантаженні (див. формулу (5.28).

is the discharge patch load factor (see Expression (5.28).

(5) Для тонкостінних циліндричних бункерів результуючі симетричні горизонтальні тиски від заповнення і при вивантаженні і результуючі симетричні дотичні тиски тертя від заповнення і при вивантаженні повинні визначатися за формулами:

(5) For thin-walled circular silos, the resulting total symmetrical horizontal pressures for filling and discharge and the resulting total symmetrical frictional traction for filling and discharge should be determined as:

(5.42)

(5.43)

(5.44)

(5.45)

де

where:

симетричний дотичний тиск тертя об стінки від заповнення (див. формулу (5.2);

is the filling symmetrical wall frictional traction (see Expression (5.2);

симетричний дотичний тиск тертя об стінки при вивантаженні (див. формулу (5.19);

is the discharge symmetrical wall frictional traction (see Expression (5.19)

, , і – повинні розраховуватися, як вказано в (3).

and the parameters , , , and are calculated as indicated in (3).

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

5.2.4.1 Загальні положення

5.2.4.1 General

(1) Якщо ексцентриситет випускного отвору перевищує критичне значення в бункерах класів дій 2 і 3, то нижченаведені методики необхідно використовувати для визначення розподілу тисків при вивантаженні з ексцентриситетом і каналом потоку в трубі над випускним отвором (див. рисунок 5.5, а).

(1) Where the outlet eccentricity exceeds the critical value and the silo is in Action Assessment Class 2 or 3, the following procedures should be used to determine the pressure distribution during eccentric discharge in a pipe flow channel above the outlet (see Figure 5.5a).

(2) Якщо максимальний ексцентриситет від заповнення перевищує критичне значення , гнучкість бункера перевищує , то для бункерів класів дій 2 і 3 повинні використовуватися приведені нижче методики для визначення розподілу тисків, які можуть виникнути як результат утворення несиметричного каналу потоку в трубі (див. рисунки 3.4, d) і 5.5а).

(2) Where the maximum filling eccentricity exceeds the critical value and the slenderness of the silo exceeds and the silo is in Action Assessment Class 2 or 3, the following procedures should be also used to determine the pressure distribution that may occur as a result of the formation of an eccentric pipe flow channel (see Figures 3.4d and 5.5a).

(3) Там, де ці методики можуть бути застосовані (див. (1) і (2), методики по 5.2.4.2 і 5.2.4.3 повинні використовуватися як окремий незалежний випадок навантаження. Цей додатковий випадок навантаження відрізняється від тих, які визначені для тисків від заповнення і при вивантаженні з трактуванням �