Розділ 4 Довговічність та захисний шар для арматури

4.3 Вимоги щодо довговічності

Додається після 4.4.1.2(13)

(114) Абразивне зношення внутрішньої поверхні стін силосів може визвати забруднення матеріалів, що зберігаються, або веде до значних руйнувань сховища. Можуть мати місце три механізми абразії:


— механічний вплив внаслідок процессу наповнення і спорожнення.

— фізичний вплив внаслідок ерозії та корозії при зміні температури та умов вологості.



— хімічний вплив внаслідок реакції між бетоном та матеріалом, що зберігається.


(115) Повинні бути прийняті відповідні заходи, аби гарантувати, що елементи, які підпадають під дію абразії, будуть зберігати експлуатаційну придатність на проектний термін роботи.





Section 4 Durability and cover to reinforcement

4.3 Requirements for durability

Addition after 4.4.1.2 (13)

(114) Abrasion of the inner face of the walls of a silo may cause contamination of the stored material or lead to significant loss of cover. Three mechanisms of abrasion may occur:


— mechanical attack due to the filling and discharging process.

— physical attack due to erosion and corrosion with changing temperature and moisture conditions.

— chemical attack due to reaction between the concrete and the stored material.


(115) Appropriate measures should be taken to ensure that the elements subject to abrasion will remain serviceable for the design working life.

Розділ 5 Конструктивний розрахунок

Додається після 5.11

5.12 Визначення дій температури



5.12.1 Загальні відомості

(101) Точний аналіз повзучості та усадки може бути виконаний з використанням положень 3.1.4 та додатку В EN 1992-1-1.

(102) В конструкціях, призначених для зберігання, можуть виникнути високі температурні перепади у випадках, якщо матеріал, який зберігається, є таким, що нагрівається сам, або якщо його укладають в конструкцію при високій температурі. У таких випадках необхідним є обчислення результуючих температурних перепадів та відповідних внутрішніх сил і моментів.


Section 5 Structural analysis

Addition after 5.11

5.12 Determination of the effects of temperature


5.12.1 General

(101) Rigorous analyses may be carried out using the provisions of 3.1.4 and Annex B of EN 1992-1-1 for creep and shrinkage.

(102) In storage structures, high temperature gradients may occur where the stored material is either self heating or is put into the structure at high temperature. In such circumstances calculation of the resulting temperature gradients and the consequent internal forces and moments will be necessary.


5.13 Обчислення дій внутрішнього тиску

(101) Внутрішній тиск від матеріалів у твердому агрегатному стані безпосередньо діє на внутрішню поверхню бетону. Внутрішній тиск від рідин, у відсутності більш точного аналізу, може прийматись таким, що діє в центрі утримуючого елементу.



5.13 Calculation of the effects of internal pressure

(101) The internal pressure from solid materials acts directly upon the inner surface of the concrete. In the absence of a more rigorous analysis, internal pressure from liquids may be assumed to act at the centre of the retaining members.




Розділ 6 Граничні стани

Додається після 6.2.3(8)

(109) При виборі кута між віссю умовного стиснутого бетонного елемента та віссю елемента, перпендикулярною до поперечних напруженьу фермовій моделі по 6.2.3(2), для розрахунку опору зрізу повинен прийматися до уваги вплив любих значних прикладених напружень розтягу. Консервативно, cotθ може прийматись за 1,0. Також може використовуватись процедура, наведена в додатку QQ EN 1992-2.

Додається після 6.8


Section 6 Ultimate limit states

Addition after 6.2.3 (8)

(109) The choice of strut angle in 6.2.3(2) for shear resistance should take into account the influence of any significant applied tension. Conservatively, cotθ may be taken as 1,0. The procedure in Annex QQ of EN1992-2 may also be used.





Addition after 6.8


6.9 Врахування можливих вибухів пилу


6.9.1 Загальні відомості

(101)Р Якщо бункери призначені для розміщення матеріалів, які можуть становити небезпеку вибуху пилу, конструкція повинна бути або розрахована на результуючий очікуваний максимальний тиск, або забезпечена відповідною вентиляцією, яка дозволить зменшити тиск до прийнятного рівня. Відповідні навантаження, що виникають в результаті вибуху пилу, розглядаються в EN 1991-4, загальні положення стосовно проектування при вибухах - в EN 1991-1-7, крім того, повинні враховуватись у пунктах (101) та (105) в 6.9.2.

(102)Р Вогонь, що викидається через вентиляційний отвір, не повинен завдавати шкоди навколишньому середовищу і не повинен призводити до вибухів в інших частинах бункера. Ризики, які становлять для людей скло або інші уламки, що розлітаються, повинні бути зведені до мінімуму.

(103) Вентиляційні отвори повинні вести прямо до відкритого повітря через передбачені вентиляційні виходи, що зменшують тиск вибуху.

(104) Вентиляційні системи повинні бути включені на низький тиск і мати низьку інерцію.

(105) Впливи вибухів пилу слід розглядати як випадкові події.


6.9 Design for dust explosions


6.9.1 General

(101)Р Where silos are designed to contain materials which may pose a risk of dust explosions, the structure shall either be designed to withstand the resulting expected maximum pressures or be provided with suitable venting which will reduce the pressure to a supportable level. The appropriate loads resulting from dust explosions are dealt with in EN 1991-4 and general considerations relating to design for explosions in 1991-1-7 however, the points in 6.9.2 (101) to (105) should be noted.



(102)Р Fire expelled through a venting outlet shall not cause any impairment of the surroundings nor cause explosions in other sections of the silo. Risks to people due to flying glass or other debris shall be minimised.


(103) Vent openings should lead directly to open air through planned venting outlets, which reduce the explosion pressure.



(104) Venting systems should be initiated at low pressure and have low inertia.


(105) Actions due to dust explosions should be treated as accidental actions.


6.9.2 Проектування елементів конструкції

(101) Максимальний тиск внаслідок вибухів має місце в порожніх силосних бункерах, однак, тиск в частково заповненому силосному бункері в поєднанні з відповідним тиском від маси матеріалу може привести до більш критичних проектних умов.

(102) При виникненні інерційних сил внаслідок швидкого звільнення газу, за яким відбувається охолодження гарячого диму, може виникнути тиск нижче атмосферного. Це необхідно взяти до уваги при проектуванні конструкції-оболонки та елементів, що знаходяться на шляху руху газів.

(103) Елементи, що утворюють вентиляційний пристрій, повинні бути надійно закріплені і не повинні додавати ризик, пов'язаний з уламками, що розлітаються.

(104) При проектуванні елементів конструкції повинні бути прийняті до уваги сили реакцій, які виникають при падінні тиску завдяки вентиляції.

(105) У випадках комплексності установок або високого ризику пошкоджень, які виникають при вибуху, треба звертатися за спеціалізованою допомогою.


6.9.2 Design of structural elements


(101) The maximum pressures due to explosions occur in empty silo bins, however, the pressures in a partly filled silo bin combined with the corresponding pressures from the bulk material may lead to a more critical design condition.

(102) When inertia forces arise due to a rapid discharge of gas followed by cooling of the hot smoke, a pressure below atmospheric may occur. This should be taken into account when designing the encasing structure and members in the flow path.



(103) The elements forming a venting device should be secured against flying off and adding to the risks from flying debris.



(104) As pressure relief due to venting occurs, reaction forces are generated which should be taken into account in the design of structural members.

(105) Specialist assistance should be sought where complex installations are contemplated or where explosions might pose a high risk of injury.






Розділ 7 Граничні стани за придатністю до експлуатації

7.3 РОЗТРІСКУВАННЯ

7.3.1 Загальні питання

Додається після (9)

(110) Прийнято класифікувати конструкції, що зберігають і утримують рідину, в залежності від ступіні захисту від припустимого протікання. У таблиці 7.105 наведено класифікацію. Необхідно зауважити, що всі бетони припускають проходження малої кількості рідини або газу за рахунок дифузії.


Section 7 Serviceability limit states


7.3 CRACKING

7.3.1 General considerations

Addition after (9)

(110) It is convenient to classify liquid retaining structures in relation to the degree of protection against leakage required. Table 7.105 gives the classification. It should be noted that all concrete will permit the passage of small quantities of liquids and gasses by diffusion.


Таблиця 7.105 - Класифікація проникливості

Table 7.105 - Classification of tightness

Клас проникливості

Tightness Class

Вимоги до протікання

Requirements for leakage



0

Прийнятна будь-яка ступінь протікання або протікання рідини не суттєве

Some degree of leakage acceptable, or leakage of liquids irrelevant




1

Протікання обмежується невеликою кількістю. Прийнятне будь-яке забарвлення поверхні або вологі плями

Leakage to be limited to a small amount. Some surface staining or damp patches acceptable



2

Протікання мінімальне. Немає погіршення зовнішнього вигляду

Leakage to be minimal. Appearance not to be impaired by staining



3

Не допускається протікання

No leakage permitted



(111) Прийнятні межі розтріскування в залежності від класифікації елемента, що розглядається, повинні обиратись, відповідно до вказаної функції конструкції. При відсутності специфічних вимог можна прийняти наступне:

Клас проникливості 0. – можуть бути прийняті положення 7.3.1 EN 1992-1-1.

Клас проникливості 1. – будь-які очікувані наскрізні тріщиниповинні обмежуватись wk1. Положення 7.3.1 EN 1992-1-1 застосовуються там, де тріщини не пройходять через увесь переріз і де наведені нижче умови (112) та (113) виконуються.

Клас проникливості 2. – наскрізних тріщин необхідно запобігати, якщо відповідні заходи (наприклад, лицювання, водяні бар’єри) не впроваджено.



Клас проникливості 3. – за звичай, спеціальні заходи (наприклад, прокладки або попереднє напруження) будуть необхідні аби забезпечити водонепроникливість.

ПРИМІТКА Значення wk1 для використання в країні можна знайти в її національному додатку. Рекомендовані значення для конструкцій, що зберігають і утримують воду, визначаються як функція відношення гідростатичного тиску hD до товщини стіни утримуючої конструкції h. При hD/h ≤5 маємо wk1= 0,2 мм, а при hD/h≥35 маємо wk1= 0,05 мм. Для проміжних значень відношення hD/h може використовуватись лінійна інтерполяція. Обмеження ширини тріщин цими значеннями приведе до ефективної герметизації на відносно короткий час.

(112) Аби забезпечити адекватну гарантію для конструкцій класів 2 або 3, що тріщини не пройдуть крізь увесь переріз, проектне значення висоти стиснутої зони повинно бути як мінімум xmin, розрахованим для квазі - постійної комбінації впливів. Там, де переріз підпадає під дію змінних впливів, необхідно розглянути наскрізні тріщини, якщо не можна показати, що деяка частина перерізу буде завжди залишатись стиснутою. Ця висота стиснутої зони бетону має бути як мінімум xmin при всіх відповідних комбінаціях впливів. Результати впливів можуть бути обчислені при припущенні лінійно-пружного поводження матеріалу. Результуючі напруження в перерізі повинні бути обчислені, нехтуючи розтягом бетону.


ПРИМІТКА Значення xmin для використання в країні можна знайти в її національному додатку. Рекомендованим значенням xmin є менше з 50 мм або 0,2h, де h – товщина елементу.


(113) Якщо застосовуються положення 7.3.1 (111) щодо класу проникливості 1, тоді очікується, що тріщини, крізь які вода протікає, можуть бути зашпаровані в елементах, які не зазнали значних змін з-за навантаження або температури при роботі. При відсутності більш достовірної інформації, шпарування може припускатись там, де очікуваний діапазон напруження в перерізі в умовах експлуатації менше 150 × 10-6.

(114) Якщо самошпарування малоймовірне, будь-яка тріщина, яка проходить крізь всю висоту перерізу, може призвести до протікання, не дивлячись на ширину тріщини.

(115) Бункер, що містить сухі матеріали, може бути спроектований за класом 0, однак для нього можуть підходити класи 1, 2 або 3, якщо матеріали, що зберігаються, особливо чутливі до вологи.

(116) Особливу увагу слід приділяти там, де елементи зазнають дії напруження при розтягу внаслідок обмеження усадки або температурних деформацій.

(117) Прийнятний критерій для конструкцій, що зберігають і утримують рідину, може мати максимальну ступінь протікання.


(111) Appropriate limits to cracking depending on the classification of the element considered should be selected, paying due regard to the required function of the structure. In the absence of more specific requirements, the following may be adopted.

Tightness Class 0. – the provisions in 7.3.1 of EN 1992-1-1 may be adopted.

Tightness Class 1. – any cracks which can be expected to pass through the full thickness of the section should be limited to wk1. The provisions in 7.3.1 of EN 1992-1-1 apply where the full thickness of the section is not cracked and where the conditions in (112) and (113) below are fulfilled.

Tightness Class 2. – cracks which may be expected to pass through the full thickness of the section should generally be avoided unless appropriate measures (e.g. liners or water bars) have been incorporated.

Tightness Class 3. – generally, special measures (e.g. liners or prestress) will be required to ensure watertightness.


NOTE The value of wk1 for use in a country may be found in its National Annex. The recommended values for structures retaining water are defined as a function of the ratio of the hydrostatic pressure, hD to the wall thickness of the containing structure, h. For hD/h  5, wk1 = 0,2 mm while for hD/h  35, wk1 = 0,05 mm. For intermediate values of hD/h, linear interpolation between 0,2 and 0,05 may be used. Limitation of the crack widths to these values should result in the effective sealing of the cracks within a relatively short time.


(112) To provide adequate assurance for structures of classes 2 or 3 that cracks do not pass through the full width of a section, the design value of the depth of the compression zone should be at least xmin calculated for the quasi-permanent combination of actions. Where a section is subjected to alternate actions, cracks should be considered to pass through the full thickness of the section unless it can be shown that some part of the section thickness will always remain in compression. This thickness of concrete in compression should normally be at least xmin under all appropriate combinations of actions. The action effects may be calculated on the assumption of linear elastic material behaviour. The resulting stresses in a section should be calculated assuming that concrete in tension is neglected

NOTE The values of xmin for use in a country may be found in its National Annex. The recommended value for xmin is the lesser of 50 mm or 0,2h where h is the element thickness.

(113) If the provisions of 7.3.1 (111) for tightness class 1 are met then cracks through which water flows may be expected to heal in members which are not subjected to significant changes of loading or temperature during service. In the absence of more reliable information, healing may be assumed where the expected range of strain at a section under service conditions is less than 150 × 10–6.


(114) If self-healing is unlikely to occur, any crack which passes through the full thickness of the section may lead to leakage, regardless of the crack width.

(115) Silos holding dry materials may generally be designed as Class 0 however it may be appropriate for Class 1, 2 or 3 to be used where the stored material is particularly sensitive to moisture.

(116) Special care should be taken where members are subject to tensile stresses due to the restraint of shrinkage or thermal movements.

(117) Acceptance criteria for liquid retaining structures may include maximum level of leakage.

7.3.3 Обмеження тріщиноутворення без прямих розрахунків

Замінити примітку в правилі застосування (2):

ПРИМІТКА Там, де застосовується мінімальне армування, наведене в 7.3.2, рисунок 7.103N і 7.104N приймають значення максимальних діаметрів стрижня та кроку для різної розрахункової ширини тріщини для повністю розтягнених перерізів.

Максимальний діаметр стрижня, наведений на рисунку 7.103N, повинен бути уточнений, використовуючи вираз 7.122, наведений нижче замість виразу 7.7, який використовує там s*, розрахований для чистого згину:


7.3.3 Control of cracking without direct calculation

Replace note in Application Rule (2):


NOTE Where the minimum reinforcement given by 7.3.2 is provided, Figures 7.103N and 7.104N give values of maximum bar diameters and bar spacings for various design crack widths for sections totally in tension.

The maximum bar diameter given by Figure 7.103N should be modified using Expression 7.122 below rather than Expression 7.7 which applies where s* has been calculated for pure flexure:

[7.122]

де:

s заданий діаметр стрижня

s* максимальний діаметр стрижня, отриманий з рисунку 7.103N

h повна товщина елементу

d відстань до зовнішнього шару арматури від протилежної поверхні бетону (див. рисунок 7.1(с) в частині 1)

fct,eff приведене середнє значення міцності бетону при розтягу, як визначено в частині 1, де fct,eff дане в МПа.

У випадку виникнення тріщин, обумовлених в основному, обмеженням переміщень, розміри стрижня, дані на рисунку 7.103N, не мають бути перевищені, коли напруження сталі є величиною, отриманою миттєво після розтріскування (тобто σs у виразі 7.1).

У випадку виникнення тріщин, обумовлених в основному навантаженням, максимальні розміри стрижня відповідають рисунку 7.103N або максимальний крок стрижня відповідає рисунку 7.104N. Напруження в сталі має бути розраховане на основі перерізу з тріщинами при відповідному сполученні навантажень.


Для проміжних значень розрахункової ширини тріщини величини можуть бути інтерпольовані.


where:

s is the adjusted maximum bar diameter

s* is the maximum bar diameter obtained from Figure 7.103N

h is the overall thickness of the member

d is the depth to the centroid of the outer layer of reinforcement from the opposite face of the concrete (see Figure 7.1(c) in Part 1)

fct,eff is the effective mean value of the tensile strength of the concrete as defined in Part 1 where fct,eff is in MPa.

For cracking caused dominantly by restraint, the bar sizes given in Figure 7.103N should not be exceeded where the steel stress is the value obtained immediately after cracking (i.e. σs in Expression 7.1)



For cracks caused dominantly by loading, either the maximum bar sizes from Figure 7.103N or the maximum bar spacings from Figure 7.104N may be complied with. The steel stress should be calculated on the basis of a cracked section under the relevant combination of actions.




For intermediate values of design crack width, values may be interpolated.

7.3.4 Розрахунок ширини розкриття тріщин

Додається після правила застосування (5)

(106) Інформація щодо розрахунку ширини тріщин в елементах, що зазнали дії обмежених теплових напружень або напружень усадки, дається в інформативних додатках L і М.





7.3.4 Calculation of crack widths


Addition after Application Rule (5)

(106) Information on the calculation of crack widths in members subjected to restrained thermal or shrinkage strains is given in Informative Annexes L and M.






Позначення Key

Х напруження арматури, σs (Н/мм2) X reinforcement stress, σs (N/mm²)

Y максимальний діаметр стрижнів (мм) Y maximum bar diameter (mm)

Рисунок 7.103N Максимальні діаметри стрижнів для контролю тріщини в елементах,

що зазнають дії осьового розтягу

Figure 7.103N — Maximum bar diameters for crack control in members subjected to axial tension











Позначення Key

Х напруження арматури, σs (Н/мм2) X reinforcement stress, σs (N/mm²)

Y максимальний крок стрижнів (мм) Y maximum bar spacing (mm)


Рисунок 7.104N Максимальна відстань між стрижнями для контролю тріщини в елементах,

що зазнають дії осьового розтягу

Figure 7.104N — Мaximum bar spacings for crack control in members subjected to axial tension


Додається після 7.3.4

7.3.5 Мінімізація розтріскування внаслідок обмеження деформацій

(101) Якщо бажано мінімізувати формування тріщин, обумовлених обмеженням деформацій, які виникають в результаті зміни температури або усадки, то для для конструкцій класу 1 (див. таблицю 7.105), цього можна досягти не перевищенням відповідних напружень розтягу значення міцності бетону на розтяг fctk,0.05, скориговану, якщо це доцільно, для плоского напруженого стану (див. Додаток QQ до EN 1992-2), а для конструкцій класу 2 або класу 3, де не використовується футерування, шляхом перевірки того, що переріз знаходиться в стиснутому стані. Це може бути досягнуто таким чином:


— обмеженням росту температури при гідратації цементу

— усуненням або зменшенням обмежувачів

— зменшенням усадки бетону

— використанням бетону з низьким коефі-цієнтом теплового розширення

— використанням бетону з високою здатністю до деформацій при розтягу (тільки конструкції класу 1)

— застосуванням попереднього напруження.

(102) Як правило, достатньо високу точність розрахунку напружень дає припущення, що бетон пружний і, враховуючи, ефект повзучості, використовують фактичний модуль пружності для бетону. Інформативний Додаток L дає спрощений метод оцінювання напруження і деформацій в бетонних елементах при обмеженні деформацій, який може бути використаний при відсутності більш точного розрахунку.


Addition after 7.3.4

7.3.5 Minimising cracking due to restrained imposed deformations

(101) Where it is desirable to minimise the formation of cracks due to restrained imposed deformations resulting from temperature change or shrinkage, this may be achieved for Class 1 structures (see Table 7.105) by ensuring that the resulting tensile stresses do not exceed the available tensile strength fctk,0.05 of the concrete, adjusted, if appropriate, for the two-dimensional state of stress (see Annex QQ of EN 1992-2) and, for Class 2 or Class 3 structures where a liner is not used, by ensuring that the whole section remains in compression. This may be achieved by:



— limiting the temperature rise due to hydration of the cement

— removing or reducing restraints

— reducing the shrinkage of the concrete

— using concrete with a low coefficient of thermal expansion

— using concrete with a high tensile strain capacity (Class 1 structures only)


— application of prestressing

(102) It will generally be sufficiently accurate to calculate the stresses assuming the concrete to be elastic and to allow for the effects of creep by use of an effective modulus of elasticity for the concrete. Informative Annex L provides a simplified method of assessing stresses and strains in restrained concrete members which may be used in the absence of more rigorous calculation.