Дії на конструкції. Частина 4. Силоси та резервуари

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 місцевого навантаження в 5.2.2 і 5.2.3.

(3) Where they are applicable (see (1) and (2), the procedures of 5.2.4.2 and 5.2.4.3 should be used as a separate independent load case. This is an additional load case that is separate from that defined by filling and discharge pressures with the patch load treatment of 5.2.2 and 5.2.3.

(4) Обчислення повинні виконуватися з використанням нижнього характеристичного значення і верхнього характеристичного значення для матеріалу.

(4) The calculation should be performed using the lower characteristic value of and the upper characteristic value of for the solid.

(5) Для бункерів класу дій 2 дозволяється використовувати спрощену методику по 5.2.4.2. Для бункерів класу дій 3 повинні застосовуватися методики, вказані в 5.2.4.3.

(5) A simplified procedure is permitted for silos in Action Assessment Class 2, as given in 5.2.4.2. For silos in Action Assessment Class 3, the procedure given in 5.2.4.3 should be implemented.

5.2.4.2 Метод для бункерів класу дій 2

5.2.4.2 Method for Action Assessment Class 2

5.2.4.2.1 Геометрія каналу потоку

5.2.4.2.1 Flow channel geometry

(1) Розрахунки необхідні лише для одного розміру контакту каналу потоку із стінкою бункера, який визначається як

(1) Calculations are required for only one size of flow channel contact with the wall, which should be determined for:

(5.46)

5.2.4.2.2 Тиск на стінку при

вивантаженні з ексцентриситетом

5.2.4.2.2 Wall pressures under eccentric

discharge

(1) Тиск на вертикальну стінку бункера в зоні витікання (див. рисунок 5.5, с) повинен визначатися за формулою

(1) The pressure on the vertical wall in the flowing zone (see Figure 5.5c) should be taken as:

(5.47)

(2) Тиск на глибині на вертикальну стінку в зоні, де матеріал залишається нерухомим (див. рисунок 5.5, с), повинен визначатися по формулах:

(2) The pressures at depth on the vertical wall in the zone in which the solid remains static (see Figure 5.5c) should be taken as:

(5.48)

(5.49)

а дотичний тиск тертя на глибині — за формулами:

and the frictional traction on the wall at depth as:

(5.50)

(5.51)

де

where:

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

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

дотичний тиск тертя о стінку від заповнення (див. формулу (5.2).

is the filling wall frictional traction (see Expression (5.2).

Примітка. Цей спрощений метод відповідає порожньому каналу течії і тому, інколи, може бути досить консервативним

NOTE: This simplified method relates to an empty rathole (empty flow channel), and the method may therefore sometimes be rather conservative.

(3) В якості альтернативи допускається використовувати метод по 5.2.4.3.2.

(3) The method of 5.2.4.3.2 may alternatively be used.

5.2.4.3 Метод для бункера класу дій 3

5.2.4.3 Method for Action Assessment Class 3

5.2.4.3.1 Геометрія каналу потоку

5.2.4.3.1 Flow channel geometry

(1) Геометрія і розташування каналу потоку повинні вибиратися так, щоб враховувалася геометрія бункера, умови вивантаження і властивості матеріалу, що зберігається.

(1)P The geometry of the flow channel and its location shall be chosen to reflect the geometry of the container, the discharge arrangements and the properties of the stored solid.

(2) Якщо умови вивантаження призводять до каналу потоку точно визначеної геометрії і розташування, то мають бути прийняті відповідні параметри для цього каналу потоку.

(2) Where the discharge arrangement leads to a flow channel of well defined geometry and location, the appropriate parameters for this flow channel should be adopted.

(3) Якщо геометрія каналу потоку не може бути визначена безпосередньо з умов вивантаження і геометрії бункера, то розрахунки повинні виконуватися не менше чим для трьох значень радіусу каналу потоку для врахування випадкових змін розміру каналу потоку в часі. Ці три значення повинні визначатися по формулах:

(3) Where the geometry of the flow channel cannot be directly deduced from the discharge arrangements and silo geometry, calculations should be performed for no less than three values of the radius of the flow channel to allow for random variations in the size of the flow channel from time to time. These three values should be taken as:

(5.52)

(5.53)

(5.54)

де

where:

радіус циліндричного бункера ( ).

is the radius of the circular silo ( ).

Примітка. Значення , і можуть бути вказані в національному додатку. Рекомендовані значення, відповідно, 0,25, 0,4 і 0,6.

NOTE: The values of , and may be given in the National Annex. The recommended values are 0,25, 0,4 and 0,6 respectively.

(4) Ексцентриситет каналу потоку (див. рисунок 5.5) повинен визначатися за формулою:

(4) The flow channel eccentricity (see Figure 5.5) should be determined as:

(5.55)

де

in which:

(5.56)

(5.57)

де

where:

нижнє характеристичне значення коефіцієнта тертя об стінки для вертикальної стінки;

is the lower characteristic wall friction coefficient for the vertical wall;

верхнє характеристичне значення кута внутрішнього тертя матеріалу, що зберігається;

is the upper characteristic angle of internal friction of the stored solid;

розрахунковий радіус каналу потоку за формулами (5.52) – (5.54).

is the design radius of the flow channel (see Expressions (5.52) to (5.54).

Примітка 1. Необхідно відзначити, що завжди , оскільки матеріал може розриватися усередині, якщо ковзання в зоні контакту із стінкою вимагатиме більш великих напружень зсуву, ніж може забезпечити внутрішнє тертя. Це означає, що у всіх обчисленнях.

NOTE 1: It should be noted that always, since the material will rupture internally if slip at the wall contact demands a greater shear stress than the internal friction can sustain. This means that in all evaluations.

Примітка 2. Ексцентриситет каналу течії може змінюватися, як видно з рисунка 3.4, d), і залежить не лише від ексцентриситету випускного отвору . Приведена методика направлена на визначення умов, які близькі до найбільш несприятливих при будь-якій геометрії бункера і конструктивному рішенні. В результаті цього ексцентриситет каналу потоку може бути менше критичного ексцентриситету випускного отвору і менше критичного ексцентриситету впускного отвору .

NOTE 2: The flow channel eccentricity may vary, as indicated in Figure 3.4d, and does not depend solely on the outlet eccentricity . This procedure is intended to identify conditions that are close to the most demanding for each silo geometry and structural arrangement. The flow channel eccentricity may consequently be less than both the critical value of the outlet eccentricity and the critical value of the inlet eccentricity .

Примітка 3. Це визначення розташування і радіусу каналу потоку ґрунтується на принципі мінімізації опору тертю матеріалу в каналі по периметру каналу потоку в припущенні, що контур каналу потоку є круговою аркою. Допускається використовувати інші методи прогнозування розмірів каналу потоку.

NOTE 3: This evaluation of the location and radius of the flow channel is based on a minimization of the total frictional drag at the channel perimeter on the solid in the channel, assuming the periphery of the channel to be a circular arc. Other methods of predicting flow channel dimensions may be used.

(5) Не дивлячись на приведені вище вимоги до передбачуваного радіусу каналу потоку, якщо використовується воронка з розширеним потоком (див. рисунок 3.5, d), то як радіус каналу потоку , необхідно прийняти радіус верхнього краю воронки з розширеним потоком.

(5) Notwithstanding the above requirements concerning the assumed flow channel radius, where an expanded flow hopper is used (see Figure 3.5d), the radius of the flow channel should be taken as the radius of the top of the expanded flow hopper.

(6) Кутова довжина зони контакту стінки з каналом потоку повинна визначатися по кутових координатах , де:

(6) The angular length of the wall contact with the flowing channel should be found, bounded by the circumferential coordinates , where:

(5.58)

(7) Довжина дуги зони контакту стінки з каналом потоку повинна визначатися за формулою:

(7) The arc length of the contact between the flow channel and the wall should be determined as:

(5.59)

а довжина дуги контакту каналу потоку з нерухомим матеріалом – за формулою:

and the arc length of the contact between the flow channel and static solid as:

(5.60)

a) Розріз

b) Поперечний перетин

a) Elevation

b) Cross-section

Роз’яснення

Key

1

статичний тиск

1

Static pressures

2

нерухомий матеріал

2

Static solid

3

місцевий високий тиск

3

Local high pressure

4

канал потоку

4

Flow channel

5

тиск потоку

5

Flow pressure

а — канал потоку і розподіл тиску

a) flow channel and pressure pattern

b — геометрія каналу потоку

с — тиски

b) channel geometry

c) pressures

Роз’яснення

Key

1

статичний тиск

1

Static pressures

2

нерухомий матеріал

2

Static solid

3

краєві тиски в каналі

3

Channel edge pressures

4

тиск каналу потоку

4

Flow channel pressures

Рисунок 5.5 – Канал потоку і розподіл тиску при несиметричному вивантаженні

Figure 5.5: Eccentric discharge flow channel and pressure distribution

де

in which:

(5.61)

де і – кути в радіанах.

where the angles and are both expressed in radians.

(8) Площа поперечного перетину каналу потоку повинна визначатися заформулою:

(8) The cross-sectional area of the flowing channel should be determined as:

(5.62)

5.2.4.3.2 Тиски на стінку при

несиметричному вивантаженні

5.2.4.3.2 Wall pressures under eccentric discharge

(1) Тиск на вертикальну стінку в зоні витікання (див. рисунок 5.5, с) залежить від відстані нижче за еквівалентну поверхню матеріалу і повинен визначатися за формулою:

(1)The pressure on the vertical wall in the flowing zone (see Figure 5.5c) depends on the distance below the equivalent solid surface and should be determined as:

(5.63)

а дотичний тиск тертя об стінки на рівні – за формулою:

and the frictional traction on the wall at level as:

(5.64)

в яких

in which:

(5.65)

(5.66)

де

where:

коефіцієнт тертя об стінки для вертикальної стіни;

is the wall friction coefficient for the wall;

коефіцієнт бокового тиску.

is the lateral pressure for the solid.

(2) Тиск на глибині z на вертикальну стінку поза каналом витікання в зоні нерухомого матеріалу повинен прийматися як:

(2) The pressure at depth on the wall far from the flowing channel in the zone where the solid remains static (see Figure 5.5c) should be taken as:

(5.67)

а дотичний тиск тертя на стінку на глибині :

and the frictional traction on the wall at depth as:

(5.68)

де

where:

горизонтальний тиск від заповнення (див. формула (5.1);

Is the horizontal filling pressure (see Expression (5.1);

дотичний тиск тертя о стінки від заповнення (див. формула (5.2).

Is the filling wall frictional traction (see Expression (5.2).

(3) Більш високий тиск діє на вертикальну стінку в зоні примикання нерухомого матеріалу до потоку і залежить від глибини нижче за еквівалентну поверхню матеріалу. Тиск на глибині в нерухомому матеріалі біля каналу потоку слід визначати за формулою:

(3) A higher pressure is exerted on the vertical wall in the zone of static solid adjacent to the flow zone (see Figure 5.5c) and depends on the depth below the equivalent solid surface. The pressure at depth in the static zone near to the flowing channel should be determined as:

(5.69)

а дотичний тиск тертя об стінки на глибині – за формулою:

and the frictional traction on the wall at depth as:

(5.70)

5.3 Бункери малої і проміжної гнучкості

5.3 Squat and intermediate slenderness silos

5.3.1 Навантаження від заповнення

на вертикальні стінки

5.3.1 Filling loads on vertical walls

5.3.1.1 Симетричні навантаження від

заповнення

5.3.1.1 Filling symmetrical load

(1) Симетричні навантаження від заповнення (див. рисунок 5.6) повинні визначатися заормулами (5.71) – (5.80).

(1) The symmetrical filling load (see Figure 5.6) should be calculated using Expressions (5.71) to (5.80).

(2) Значення горизонтального тиску і дотичного тиску тертя після заповнення на будь-якій глибині повинні визначатися за формулами:

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

(5.71)

(5.72)

в яких

in which:

(5.73)

(5.74)

5.75)

(5.76)

де

where

значення в найвищій точці контакту матеріалу із стінкою (див. рисунки 1.1, а) і формулу (5.6).

Is the value of at the highest solid-wall contact (see Figures 1.1a and 5.6).

Для симетрично заповненого циліндричного бункера з радіусом розмір повинен визначатися за формулою:

For a symmetrically filled circular silo of radius should be determined as:

(5.77)

для симетрично заповненого прямокутного бункера з характеристичним розміром – за формулою

and for a symmetrically filled rectangular silo of characteristic dimension should be determined as:

(5.78)

де

where:

характеристичне значення питомої ваги;

Is the characteristic value of the unit weight;

характеристичне значення коефіцієнта тертя о стінки між матеріалом і вертикальною стінкою;

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 нижче еквівалентної поверхні матеріалу;

Is the depth below the equivalent surface of the solid;

площа поперечного перетину бункера;

Is the plan cross-sectional area of the silo;

внутрішній периметр поперечного перетину бункера;

Is the internal perimeter of the plan cross-section of the silo;

кут природного укосу матеріалу (див. таблицю Е.1).

Is the angle of the repose of the solid (see Table E.1).

(3) Значення вертикального тиску після заповнення на будь-якій глибині повинне визначатися за формулою:

(3) The value of vertical pressure at any depth after filling should be determined as:

(5.79)

де

in which:

(5.80)

Роз’яснення

Key

1

еквівалентна поверхня

1

Equivalent surface

2

тиск в бункері з проміжною гнучкістю

2

Slender silo rule

3

тиск для бункерів малої гнучкості

3

Squat silo pressures

Рисунок 5.6 – Тиски від заповнення в бункерах малої і проміжної гнучкості

Figure 5.6: Filling pressures in a squat or intermediate slenderness silo

(4) Характеристичне значення вертикальних стискуючих сил в стінці на одиницю довжини периметра на будь-якій глибині повинні визначатися за формулою:

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

(5.81)

де — визначається за формулою (5.80).

where is given by Expression (5.80)

Примітка. Результуюче напруження за формулою (5.81) є характеристичним значенням. При використанні цієї формули слід звернути увагу на необхідність вживання відповідного часткового коефіцієнта для дій, оскільки ця формула є результатом статичного розрахунку (із застосуванням мембранної теорії оболонок). Ця формула приведена тут для допомоги проектувальникам в інтеграції формули (5.72). Слід зазначити, що інші навантаження (наприклад, місцеве навантаження або несиметричне заповнення) можуть викликати додаткові вертикальні зусилля в стінці.

NOTE: The stress resultant defined in Expression (5.81) is a characteristic value. Care should be taken when using this results 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 (5.72). It should also be noted that other loads (e.g. patch loads or unsymmetrical filling) may induce additional vertical forces in the wall.

5.3.1.2 Місцеве навантаження від

заповнення

5.3.1.2 Filling patch load

(1)Р Місцеве навантаження від заповнення може діяти на будь-яку частину стінки бункера.

(1) The filling patch load should be considered to act on any part of the silo wall.

(2) Місцеве навантаження включає лише нормальний тиск. Зміни дотичного тиску тертя, внаслідок зміни нормального тиску, не повинні враховуватися в розрахунку.

(2) The patch load consist of normal pressure only. No change normal pressure should be considered in design.

(3) Для бункерів малої гнучкості всіх класів дій місцеве навантаження від заповнення враховувати не слід .

(3) For squat silos in all Action Assessment Classes, the filling patch load need not be considered

(4) Для бункерів проміжної гнучкості класу дій 1 місцеве навантаження від заповнення допускається не враховувати.

(4) For silos of intermediate slenderness in Action Assessment Class 1, the filling patch load may be ignored.

(5) Для бункерів проміжної гнучкості класів дій 2 і 3 місцевий локальний тиск по 5.2.1 необхідно використовувати для врахування випадкової асиметрії навантаження і малих ексцентриситетів заповнення (див. рисунок 1.1, b).

(5) For silos of intermediate slenderness in Action Assessment Classes 2 and 3, the filling patch pressure taken from 5.2.1 should be used to represent accidental asymmetries of loading and small eccentricities of filling (see Figure 1.1b).

(6) Для бункерів малої або проміжної гнучкості класів дій 2 і 3, якщо ексцентриситет заповнення перевищує критичне значення , то повинен використовуватися додатковий випадок навантаження як бункерів малої гнучкості з великими ексцентриситетами заповнення (див. 5.3.3).

(6) For silos of squat in intermediate slenderness in Action Assessment Classes 2 and 3, where in eccentricity of filling exceeds the critical value , the additional load case for large filling eccentricity in squat silos should be used (see 5.3.3)

5.3.2 Навантаження при вивантаженні

на вертикальні стінки

5.3.2 Discharge loads on vertical walls

5.3.2.1 Симетричні навантаження

при вивантаженні

5.3.2.1 Discharge symmetrical load

(1)Р Збільшення симетричного навантаження при вивантаженні слід використовувати, де це необхідно, для представлення можливих тимчасових зростань тиску в процесі вивантаження.

(1) Symmetrical increases in the discharge load shall be used where it is necessary to represent possible transitory increases in pressure during the discharge process.

(2) Для бункерів малої гнучкості симетричні навантаження при вивантаженні допускається приймати рівними навантаженням від заповнення.

(2) For squat silos the symmetrical discharge loads may be taken as identical to the filling loads.

(3) Для бункерів проміжної гнучкості симетричні тиски при вивантаженні і повинні визначатися за формулами:

(3) For silos of intermediate slenderness , the symmetrical discharge pressures and should be determined as:

(5.82)

(5.83)

де

where:

де , – коефіцієнти вивантаження, які визначаються за формулами (5.84)–(5.89).

and are discharge factors according to Expression (5.84) to (5.89) as appropriate.

(4) Для бункерів всіх класів дій, які розвантажуються зверху (не мають потоку усередині матеріалу, що зберігається)

(4) For silos in all Action Assessment Classes that are unloaded from the top (no flow within the stored solid):

(5.84)

(5) Для бункерів проміжної гнучкості класів дій 2 і 3 для коефіцієнтів вивантаження повинні прийматися значення:

(5) For intermediate slenderness silos in Action Assessment Class 2 and 3, the discharge factors should be taken as:

(5.85)

(5.86)

(5.87)

де

where

поправковий коефіцієнт до гнучкості.

is slenderness adjustment factor

(6) Для бункерів проміжної гнучкості класу дій 1, якщо в розрахунках використовуються середні значення характеристик матеріалу і , коефіцієнти вивантаження повинні визначатися за формулами

(6) For intermediate slendemess 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:

(5.88)

(5.89)

(5.90)

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 від матеріалу (див. таблиця Е.1);

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

поправковий коефіцієнт до гнучкості (див. формула (5.87).

is the slendemess adjustment factor (Expression (5.87).

(7) Характеристичне значення вертикальних стискуючих сил в стінці при вивантаженні на одиницю довжини периметра на будь-якій глибині повинно визначатися за формулою:

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

(5.91)

де — за формулою (5.80).

where is given by Expression (5.80).

Примітка. Результуюче напруження за формулою (5.91) є характеристичним значенням. При використанні цієї формули слід звернути увагу на необхідність вживання відповідного часткового коефіцієнта для дій, оскільки ця формула є результатом статичного розрахунку (із застосуванням мембранної теорії оболонок). Ця формула приведена тут для допомоги проектувальникові в інтеграції формули (5.83). Слід зазначити, що інші навантаження (наприклад, місцеве навантаження або несиметричне заповнення) можуть викликати додаткові вертикальні зусилля в стінці.

NOTE: The stress resultant defined in Expression (5.91) 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 (5.83). It should also be noted that other loads (e.g. patch loads or unsymmetrical filling) may induce additional vertical forces in the wall.

5.3.2.2 Місцеве навантаження при

вивантаженні

5.3.2.2 Discharge patch load

(1) Місцевий тиск при вивантаженні необхідно використовувати для врахування випадкових несиметричностей навантаження (див. рисунок 1.1, b).

(1) The discharge path pressure should be used to represent accidental asymmetries of loading (see Figure 1.1b).

(2) Правила, вказані в 5.2.2, повинні застосовуватися для визначення форми, розташування і значення місцевого навантаження.

(2) The rules set out in 5.2.2 should be used to define the form, location and magnitude of the patch load.

(3) Для бункерів малої або проміжної гнучкості всіх класів дій, якщо ексцентриситет вивантаження перевищує критичне значення , повинен також прийматися додатковий випадок навантаження по 5.3.4.

(3) For squat or intermediate slenderness silos in all Action Assessment Classes, where the eccentricity of discharge exceeds the critical value , the additional load case defined in 5.3.4 should also be adopted.

(4) Для бункерів малої гнучкості всіх класів дій, якщо ексцентриситет вивантаження менший, ніж , місцеве навантаження від вивантаження враховувати не слід .

(4) For squat silos in all Action Assessment Classes and which discharge eccentricity less than , the discharge patch loads should not be considered

(5) Для бункерів малої або проміжної гнучкості класу дій 1 місцеве навантаження від вивантаження враховувати не слід .

(5) For squat or intermediate slenderness silos in Action Assessment Class 1, the discharge patch load should not be considered .

(6) Для бункерів малої гнучкості класу дій 2, якщо ексцентриситет при вивантаженні перевищує , повинні застосовуватися положення 5.3.2.3.

(6) For squat silos in Action Assessment Class 2 and with discharge eccentricity greater than , the provisions of 5.3.2.3 should be adopted.

(7) Для бункерів проміжної гнучкості класу дій 2 повинні застосовуватися положення 5.3.2.3.

(7) For silos of intermediate slenderness in Action Assessment Class 2, the provisions 5.3.2.3 should be adopted.

(8) Для бункерів малої гнучкості класу дій 3, якщо ексцентриситет при вивантаженні перевищує , повинні застосовуватися відповідні положення 5.2.2.2 – 5.2.2.5.

(8) For squat silos in Action Assessment Class 3 and with discharge eccentricity greater than the provisions of 5.2.2.2 to 5.2.2.5, as appropriate, should be adopted.

(9) Для бункерів проміжної гнучкості класу дій 3 повинні застосовуватися відповідні положення 5.2.2.2 – 5.2.2.5.

(9) For silos of intermediate slenderness in Action Assessment Class 3, the provisions of 5.2.2.2 to 5.2.2.5, , as appropriate, should be adopted.

5.3.2.3 Замінююче рівномірне збільшення

тиску від заповнення і при вивантаженні

5.3.2.3 Substitute uniform pressure increase

for filling and discharge

(1) Для бункерів класу дій 2 метод розрахунку місцевого навантаження по 5.3.1.2 і 5.3.2.2 допускається замінювати рівномірним збільшенням симетричного навантаження для врахування несиметричностей в процесі заповнення і вивантаження.

(1) For silos in Action Assessment Class 2, a uniform increase in the symmetrical load may be substituted for the patch load method of 5.3.1.2 and 5.3.2.2 to account for asymmetries in the filling and discharge processes.

(2) Положення 5.2.3 допускається приймати для місцевого навантаження, отриманого по 5.3.1.2 і 5.3.2.2, з використанням відповідних формул (5.38) – (5.45).

(2) The provisions of 5.2.3 may be applied to the patch loads obtained from 5.3.1.2 and 5.3.2.2, using Expressions (5.38) to (5.45) as appropriated.

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

(1)Р Для циліндричних бункерів малої або проміжної гнучкості класу дій 3 з ексцентриситетом верхньої поверхні при заповненні , який перевищує критичне значення (див. рисунок 5.7), необхідно враховувати, що несиметричність нормального тиску викликає вертикальні зусилля в стінці бункера.

(1)P Foe silos of circular planform in Action Assessment Class 3 that have a squat or intermediate slenderness and a top surface filling eccentricity greater (see Figure 5.7), the effect of the asymmetry of the normal pressures in inducing vertical forces in the silo wall shall be considered.

(2) При ручному розрахунку вимоги 5.3.3 (1)Р будуть виконані, якщо додати вертикальні сили в стінці , визначені за формулою (5.92), до сил від симетричного заповнення з рівнем наповнення до вищої точки контакту матеріалу із стінкою (див. 5.3.1.1).

(2) Where hand calculation are performed, the requirements of 5.3.3 (1)P may be fulfilled by adding the vertical wall force defined by Expression (5.92) to those evaluated for symmetrical filling with a fill level corresponding to filling symmetrically to the highest wall contact (see 5.3.1.1).

(3) Вплив несиметричних тисків допускається враховувати шляхом додаткових вертикальних сил в стінці в місці по колу з найбільшою висотою заповнення.

(3) The effect of unsymmetrical pressures may be accounted for by an increase in the vertical force in the wall at the circumferential location where the filling height is greatest.

Примітка. Добавка до вертикальних сил в стінці виходить в результаті загального вигину бункера, якщо на протилежну стінку не діє нормальний тиск. Отже, приріст вертикальної сили безпосередньо підсумовується з силами від тертя, які визначаються для випадків з симетричними навантаженнями, розглянутими вище.

NOTE: The increase in vertical wall force arises from the global bending action of the silo when the normal pressures are absent from the opposite wall. The increase in the force is therefore directly additive to the forces arising from friction that are defined for symmetrical load cases above.

(4) Розрахунки повинні проводитися з використанням верхніх характеристичних значень характеристик матеріалу і .

(4) The calculation should be performed using the upper characteristic values of the properties and for the solid.

Роз’яснення

Key

1

вища точка контакту стінки з матеріалом

1

Highest wall contact with solid

Рисунок 5.7 – Тиски від несиметричного заповнення в бункерах малої або проміжної гнучкості

Figure 5.7: Filling pressures in an eccentrically filled squat or intermediate slenderness silo

(5) Характеристичне значення результуючих додаткових вертикальних стискаючих сил на стінку на одиницю довжини кола на будь-якій глибині повинне визначатися під вищою точкою контакту матеріалу із стінкою за формулою:

(5) The characteristic value of the resulting additional vertical force (compressive) in the wall per unit length of circumference at any depth below the point of highest wall contact be determined as:

(5.92)

в якої

in which:

(5.93)

(5.94)

(5.95)

(5.96)

де

where

глибина під вищою точкою контакту матеріалу із стінкою;

Is the depth below the highest point of solid contact with the wall;

кут природного укосу сипкого матеріалу;

Is the angle of repose of the particulate solid;

радіус стінки циліндричного бункера;

Is the radius of the circular silo wall;

радіальний ексцентриситет вершини насипного конуса при заповненні (див. рисунки 1.1, b і 5.7).

Is the radial eccentricity of the top of the filling pile (see Figures 1.1b and 5.7).

Примітка. результуюча напружень, визначена за формулою (5.92), є характеристичним значенням. При використанні цієї формули слід застосувати відповідний приватний коефіцієнт для дій, оскільки ця формула є результатом статичного розрахунку (із застосуванням мембранної теорії оболонок).

NOTE: The stress results defined in Expression (5.92) is a characteristic value. Care should be taken when using this results 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).

(6) Сила на одиницю довжини кола по формулі (5.92) повинна додаватися до сил тертя об стінку, які допускається приймати заформулою (5.81).

(6) The force per unit circumference defined in Expression (5.92) should be added to the force arising from wall friction, which may be taken from Expression (5.81).

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

(1) Якщо ексцентриситет вивантаження перевищує критичне значення в бункерах малої і проміжної гнучкості класів дій 2 і 3, то повинна застосовуватися методика для гнучких бункерів з великими ексцентриситетами вивантаження по 5.2.4 як додатковий випадок навантаження, що розглядається окремо від симетричних і місцевих навантажень (по 5.3.2).

(1) Where the eccentricity of discharge exceeds the critical value in a silo of squat or intermediate slenderness in Action Assessment Class 2 or 3, the procedure for large discharge eccentricity in slender silos should be used (5.2.4) as an extra load case separate from the symmetrical and patch load treatment given in 5.3.2.

5.4 Опорні бункери

5.4 Retaining silos

5.4.1 Навантаження від заповнення

на вертикальні стінки

5.4.1 Filling loads on vertical walls

(1)Р При визначенні навантажень від заповнення на вертикальну стінку необхідно враховувати вплив геометрії насипного конуса і кривизну стінки бункера.

(1) P The tilling load on the vertical wall shall consider the effect of the geometry of the pile of stored solid, and where appropriate, the curvature of the silo wall.

(2) При визначенні коефіцієнта бокового тиску слід враховувати обмеження стінкою бункера направленого назовні руху матеріалу, що зберігається (в умовах тиску спокою). Якщо статичний розрахунок показує, що стінка може мати достатні переміщення в пружній стадії роботи, то допускається приймати більш низьке значення коефіцієнта бокового тиску .

(2) The evaluation of the lateral pressure ratio should take account of the restraint provided by the wall against outward movement of the stored solid (i.e. at rest pressure condition). Where a structural analysis is used to demonstrate that the wall can displace sufficiently in its elastic range, a lower value of may be adopted.

(3) Слід визначати характеристичне значення горизонтального тиску на вертикальну стінку (див. рисунок 5.8).

(3) The characteristic value of the horizontal pressure on a vertical wall (see Figure 5.8) should be determined.

Примітка 1. Метод визначення горизонтального тиску рh на вертикальну стінку може бути вказаний в національному додатку. Метод, що рекомендується, – заформулою (5.97).

NOTE I: The method to he used for determining the horizontal pressure may he given in the National Annex. The recommended method is given in Expression (5.97):

(5.97)

де:

where:

глибина під найвищою точкою контакту матеріалу, що зберігається, із стінкою (див. рисунок 5.8);

is the depth below the highest stored solid contact with the wall (see Figure 5.8);

верхнє характеристичне значення питомої ваги матеріалу;

is the upper characteristic value of the unit weight of the solid;

верхнє характеристичне значення коефіцієнта бокового тиску матеріалу;

is the upper characteristic value of the lateral pressure ratio for the solid;

кут природного укосу матеріалу, що зберігається.

is the angle of repose of the stored solid.

Примітка 2. Формула (5.97) є точною в разі прямої вертикальної стінки з повним фрикційним контактом і при кут природного укосу що дорівнює куту внутрішнього тертя. Це відповідає формулі з ДСТУ-Н Б EN 1997.

NOTE 2: Expression (5.97) is precise for a straight vertical wall with fully frictional wall contact and the angle of repose equal to the angle of internal friction. It matches the expression given in EN 1997.

Роз’яснення

Key

1. тиск в опорному бункері

1. Retaining silo pressure

Рисунок 5.8 – Тиски від заповнення в опорному бункері

Figure 5.8: Filling pressures in a retaining silo

(4) Характеристичне значення результуючих стискаючих вертикальних сил в стінці на одиницю довжини периметра на довільній глибині нижче найвищої точкою контакту матеріалу і стінки повинно визначатися способом, який сумісний з тиском, що обчислюється по (3), і коефіцієнтом тертя об стінки .

(4) The characteristic value of the resulting vertical force (compressive) in the wall per unit length of circumference at any depth below the point of highest wall contact should be determined in a manner that is consistent with the pressures defined in (3) and the wall friction coefficient .

Примітка. Метод визначення результуючих вертикальних сил може бути вказаний в національному додатку. Метод, що рекомендується, – за формулою (5.98).

NOTE: The method to he used for determining the resulting vertical force may he given in the National Annex. The recommended method is given in Expression (5.98):

(5.98)

де – верхнє характеристичне значення коефіцієнта тертя матеріалу о стінки.

where is the upper characteristic value of the wall friction coefficient of the solid.

(5) На відміну від інших правил даного стандарту, мінливість характеристик матеріалу, що зберігається, можна вважати достатньо врахованою для опорних бункерів лише за рахунок вживання верхніх характеристичних значень питомої ваги і коефіцієнта бокового тиску .

(5) Notwithstanding other rules within this part of EN 1991, the variability of the properties of the stored solids may be deemed to have been considered for retaining silos hy adopting only the upper characteristic values of the unit weight and the lateral pressure ratio of the solid.

5.4.2 Навантаження при вивантаженні

на вертикальні стіни

5.4.2 Discharge loads on vertical walls

(1) Допускається приймати, що навантаження на вертикальну стінку при вивантаженні мають меншу величину, ніж навантаження від заповнення.

(I) The discharge load on the vertical wall may be taken to be less than the filling load.

(2) Відносно 5.4.2 (1), при визначенні умов розвантаження слід враховувати можливість несиметричного тиску в результаті нерівномірного видалення матеріалу з бункера.

(2) With regard to 5.4.2 (1), the evaluation of the conditions of discharge should take account of the possibility of unsymmetrical pressures as a result of uneven removal of solid from within the silo.

5.5 Бункери з насиченим повітрям

матеріалом

5.5 Silos containing solids with entrained air

5.5.1 Загальні положення

5.5.1 General

(1)Р Бункери, в яких матеріал знаходиться повністю або частково в підвішеному стані внаслідок насичення повітрям, необхідно розраховувати на додатковий тиск, що виникає від псевдозрідження і тиску повітря.

(1 )P Silos in which it is possible for the stored solid to be fully or partially fluidized as a consequence of the entrainment of air shall be designed for the additional pressures that may arise due to fluidization and air pressure.

(2)Р Бункери з матеріалом, що знаходиться в однорідно псевдозрідженому стані, і бункери з високою швидкістю заповнення (див. 1.5.16 і 1.5.17) повинні розраховуватися для наступних випадків навантаження:

(2) P Homogenizing fluidized silos and silos with a high filling velocity (see 1.5.16 and 1.5.17) shall be designed for the following load cases:

– сипучий матеріал псевдозріджений;

– the stored solid fluidized;

– сипучий матеріал не псевдозріджений.

– the stored solid not fluidized.

(3) Для випадку, коли сипучий матеріал не псевдозріджений, навантаження повинні визначатися відповідно до 5.2 або 5.3.

(3) Load evaluations for conditions when the stored solid is not fluidized should be performed according to 5.2 or 5.3 above.

5.5.2 Навантаження в бункерах, що

містять псевдозріджений матеріал

5.5.2 Loads in silos containing fluidized

solids

(1) Для бункерів з порошкоподібним матеріалом (див. 1.5.31) слід вважати, що матеріал, що зберігається, може псевдозріджатися, якщо швидкість підйому поверхні матеріалу перевищує 10 м/ч.

(1) In silos storing powders (see 1.5.31), it should be assumed that the stored solid can become fluidized if the velocity of the rising surface of the stored solid exceeds 10 m/h.

Примітка. Умови, при яких порошкоподібний матеріал, що зберігається, може псевдозріджатися, залежать від багатьох чинників, які не піддаються простому визначенню. Приведене вище правило є простою оцінкою ситуації, чи може даний випадок навантаження вважатися суттєвим для розрахунку. Якщо існують сумніви, то рекомендується залучення відповідних фахівців для визначення поведінки матеріалу.

NOTE: The conditions under which a stored powder can become fluidized depend on many factors and are not simple to define. The above rule provides a simple estimate of whether this may be an important design consideration. Where any doubt exists, it is recommended that specialist advice on the behaviour of the stored solid be sought.

(2) Для бункерів з порошкоподібним матеріалом (див. 1.5.32), який знаходиться в однорідному псевдозрідженому стані (див. 1.5.18) і в режимі циркуляції, слід вважати, що матеріал, що зберігається, може псевдозріджатися.

(2) In homogenizing fluidized silos (see 1.5.18) storing powders (see 1.5.32) that are being recirculated, it should be assumed that the stored solid can become fluidized.

(3) Нормальний тиск на стінку бункера від псевдозрідженого матеріалу повинен визначатися по формулі:

(3) The pressure normal to the silo wall from fluidized solids should be calculated as follows:

(5.99)

де

where:

питома вага псевдозрідженого матеріалу.

is the fluidized unit weight.

(4) Питома вага сипкого матеріалу в псевдозрідженому стані може прийматися рівною:

(4) The fluidized unit weight of a powder may be taken as equal to:

(5.100)

де

where:

є питомою вагою порошкоподібного сипкого матеріалу по розділу 4.

is the bulk unit weight of the powder determined from Section 4.

5.6 Різниця температур між матеріалом і

конструкціями бункера

5.6 Thermal differentials between stored

solids and the silo structure

5.6.1 Загальні положення

5.6.1 General

(1)Р При розрахунку конструкції бункера необхідно враховувати впливи температурних ефектів (переміщення, деформації, викривлення, напруження, сили і моменти) внаслідок різниці температур між матеріалом, що зберігається, і конструкціями бункера та/або між довкіллям і конструкціям бункера.

(1) P The design of a silo structure shall consider the consequences of thermal effects (displacements, strains, curvatures, stresses, forces and moments) due to a temperature difference between the stored solid and the silo structure and/or between the external environment and the silo structure.

(2)Р Бункери, в яких матеріал, що зберігається, може мати температуру, що відрізняється від температури всій або частини стінки, необхідно розраховувати на додатковий тиск, який може виникати унаслідок різниці температурних розширень за наявності жорсткого матеріалу.

(2) P Silos in which it is possible for the bulk of the stored solid to be at a different temperature from that of all or part of the wall shall be designed for the additional pressures that may arise due to differential thermal expansion in the presence of a stiff solid.

(3) Температурні умови повинні прийматися згідно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-5.

(3) The thermal conditions should be assessed with reference to EN 1991-1-5.

(4) Відмінність температурних деформацій бункера і будь-яких приєднаних конструкцій слід враховувати в рамках наступних розрахункових ситуацій:

(4) Differential thermal displacements between the silo and any connected structure should be considered. The following design situations should be considered.

– зниження температури довкілля відносно температур конструкцій бункера і матеріалу, що зберігається;

- reduction in ambient temperature relative to the temperature of the silo and stored solid;

– заповнення бункера гарячим матеріалом;

- filling of the silo with hot solid;

– різні швидкості нагріву незахищених металевих елементів і залізобетону;

- differential heating rates between exposed steel members and reinforced concrete;

– обмеження деформацій стінки конструкціями бункера.

-restraint to wall displacements from the silo structure.

Примітка. Різний нагрів незахищеного металу і залізобетону є звичайним для дахів бункерів, коли балки даху спираються на стінки через ковзаючі опори і забезпечують лише вертикальне опирання конструкцій даху (тобто без спільної роботи). Проблема виникає при короткочасній різниці розширень, яка знижується надалі по мірі нагрівання залізобетону до температури незахищеного металу.

NOTE: Differential heating between exposed steel members and reinforced concrete is typically found in silo roofs where the roof beams have sliding supports at the wall and provide vertical support to the roof only (i.e. no composite action). The problem stems from short term differential expansion; this reduces with time as the concrete temperature rises to match that in the exposed steel member.

5.6.2 Тиск унаслідок зниження

температури довкілля

5.6.2 Pressures due to reduction in ambient

atmospheric temperature

(1)Р Якщо протягом коротких проміжків часу можливе різке зниження температури довкілля, то в розрахунку необхідно враховувати тиск від різниці температурних деформацій укорочення зовнішніх конструкцій і повільно остигаючим матеріалом, що зберігається.

(1) P Where it is possible for the ambient temperature of the atmosphere to fall considerably within a short period, the design shall consider the pressures induced by differential thermal shrinkage between the external structure and the relatively thermally inert stored solid.

(2) Для циліндричних бункерів слід приймати додатковий нормальний тиск , який діє на вертикальні стінки бункера, якщо вони холодніше матеріалу, що зберігається. Додатковий тиск по всій висоті бункера слід визначати за формулою:

(2) For silos with a circular planform, an additional normal pressure should be taken to act on a silo vertical wall when the container is cooled relative to the stored solid. The additional pressure at each height in the silo should be determined as:

(5.101)

де

where:

коефіцієнт збільшення температурних навантажень;

is the temperature load multiplier;

коефіцієнт температурного розширення стінки бункера;

is the coefficient of thermal expansion of the silo wall;

різниця температур;

is the temperature differential;

радіус бункера ();

is the silo radius ;

товщина стінки;

is the wall thickness;

модуль пружності стінки бункера;

is the elastic modulus of the silo wall;

коефіцієнт Пуассона сипкого матеріалу (можна прийняти );

is Poisson’s ratio for the particulate solid ( may be assumed);

ефективний модуль пружності матеріалу, що зберігається, в ненавантаженому стані на глибині .

is thе unloading effective elastic modulus of the stored solid at the depth .

(3) Оцінка ефективного модуля пружності матеріалу в ненавантаженому стані на глибині повинна враховувати вертикальний тиск в матеріалі, що зберігається, на цій глибині після заповнення.

(3) The assessment of the unloading effective elastic modulus of the solid at the depth should take account of the vertical stress in the stored solid at that depth after filling.

(4) Ефективний модуль пружності слід визначати методом, вказаним в С.10.

(4) The unloading effective elastic modulus should be determined using the method described in C.10.

(5) Якщо ефективний модуль пружності визначається за результатами випробувань, значення коефіцієнта збільшення температурних навантажень слід приймати рівним . Якщо ефективний модуль пружності оцінюється по щільності матеріалу, то .

(5) Where materials testing of the solid is used to obtain the unloading effective elastic modulus, the value of the temperature load multiplier should be taken as . Where the unloading effective elastic modulus is estimated from the density, the value of the temperature load multiplier should be taken as .

5.6.3 Тиск від заповнення гарячого

матеріалу

5.6.3 Pressures due to filling with hot solids

(1)Р Якщо гарячий матеріал поміщається в бункер, необхідно враховувати різницю температур між більш холодним матеріалом, що знаходиться в бункері вже деякий час, і гарячим повітрям над поверхнею матеріалу. Необхідно розглянути вплив різниці температур на різне розширення стінки бункера на різних рівнях разом з згинальними моментами, що виникають від спільності деформацій.

(1) P Where hot solids are placed in a silo, account shall be taken of the temperature differential between the cooler solids that have been there for some time and the hot atmosphere above the solids surface. The effect of such temperature differentials on the differential expansion of the silo wall at different levels shall be considered, together with the bending moments arising from satisfying compatibility between these deformations.

(2) Ці ефекти для бункерів класу впливів 1 враховувати не слід.

(2) These effects need not be considered for silos in Action Assessment Class 1.

5.7 Навантаження на прямокутні

бункери

5.7 Loads in rectangular silos

5.7.1 Прямокутні бункери

5.7.1 Rectangular silos

(1) Навантаження на стінку від сипких матеріалів в прямокутних бункерах слід приймати згідно 5.2, 5.3 і 5.4.

(1) The wall loads due to bulk solids in rectangular silos should be taken as defined in 5.2, 5.3 and 5.4, as appropriate.

(2) Не дивлячись на загальні вимоги 4.1 (2), якщо бункер має гнучкі стінки, жорсткість яких порівняна з жорсткістю матеріалу, що зберігається, бункери класу дій 1 і 2 допускається розраховувати з врахуванням сприятливої взаємодії матеріалу і конструкцій, яка знижує тиск в середині стінки і збільшує тиск в кутах.

(2) Notwithstanding the general requirement of 4.1 (2), where the silo is constructed with flexible walls whose stiffness is comparable with the stiffness of the contained solid, silos in Action Assessment Classes 1 and 2 may be designed to take advantage of bulk solid-structure interaction effects that reduce the pressures at the midside of the walls and increase the pressures in the comers.

(3) Якщо передбачається зміна тиску на якомусь рівні згідно (2), середній тиск на цьому рівні слід приймати рівним тиску, визначеному по 5.2 або 5.3.

(3) Where a variation of pressure at a level is assumed, according to (2), the mean pressure at that level should be taken as the value of pressure calculated using 5.2 or 5.3.

(4) По відношенню 5.7.1(3) і у випадках, коли використовуються знижені тиски, для оцінки тисків слід використовувати відповідний раціональний метод.

(4) With regard to 5.7.1(3) and where such reduced pressures are used, a rational method of pressure assessment should be used.

5.7.2 Бункери з внутрішніми затяжками

5.7.2 Silos with internal ties

(1) Навантаження на стінку від сипкого матеріалу в прямокутних бункерів з внутрішніми затяжками слід приймати згідно 5.2, 5.3 або 5.4.

(1) The wall loads due to bulk solids in rectangular silos with internal ties should be taken as defined in 5.2, 5.3 and 5.4 as appropriate.

(2) Сили, що діють на стінки конструкцій бункера від затяжок, слід розраховувати з врахуванням навантажень від матеріалу на кожну затяжку, розташування і прикріплення кожної затяжки, провисання затяжки і жорсткості конструкцій, що чинить опір збільшенню провисання затяжки в наслідок дії навантажень від матеріалу.

(2) The forces applied by the ties to the walls of the structure should be evaluated taking into account the bulk solids loading on each tie, the location and fixation of each tie, the sag of the tie and the stiffness of the structure in resisting increased sag in the tie as a result of bulk solids loading.

(3) Для бункерів класів дій 1 і 2 сили, що діє на стінки конструкцій бункера від затяжок, слід визначати шляхом статичного розрахунку згідно ДСТУ-Н Б EN 1993-4-1.

(3) For silos in the Action Assessment Classes 1 and 2 of this standard, the forces applied by the ties to the walls of the structure should be evaluated using the structural analysis according to EN 1993-4-1.