(4)P Еквівалентна поверхня вмісту (як визначено в EN 1991-4:2006, 1.5) в проектній сейсмічній ситуаціії повинна бути узгодженою зі значеннями коефіцієнтів комбінації _E, що використовуються для розрахунку дії сейсмічних впливів згідно з 2.5.2(3)P.

(4)P The equivalent surface of the stored contents (as defined in EN 1991-4:2006, 1.5), in the seismic design situation shall be consistent with the value of the combination coefficients _E, used for the the calculation of the effects of the seismic actions in accordance with 2.5.2(3)P.

3.2 Комбінація складових руху ґрунту

(1)P В вісесиметричних бункерах або їх частинах може бути прийнята тільки одна горизонтальна складова сейсмічного впливу, діюча разом з вертикальною складовою. У всіх інших випадках, бункери повинні проектуватися в розрахунку при одночасній дії двох горизонтальних складових і вертикальної складової сейсмічного впливу.

(2) Коли реакція споруди на кожну складову сейсмічної впливу оцінюється окремо, EN 1998-1:2004, 4.3.3.5.2(4) може застосовуватися для визначення найбільш несприятливого ефекту одночасного застосування діючих складових.

(3)P Якщо вирази (4.20), (4.21), (4.22) в EN 1998-1:2004, 4.3.3.5.2(4) застосовуються для розрахунку впливу дії одночасних складових, знак результатів дії, зумовленої кожною окремою складовою, повинен бути прийнятий як самий несприятливий для конкретного результату розглядуваної дії.

(4)P Якщо розрахунок виконується одночасно для трьох складових сейсмічного впливу з використанням просторової моделі споруди, пікові значення загальної реакції під спільною дією горизонтальної і вертикальної складової, отримані з розрахунку, повинні використовуватися в верификациях конструкції.

3.2 Combination of ground motion components

(1)P In axisymmetric silos or parts thereof, only one horizontal component of the seismic action may be taken to act together with the vertical component. In all other cases, silos shall be designed for simultaneous action of the two horizontal components and of the vertical component of the seismic action.

(2) When the structural response to each component of the seismic action is evaluated separately, EN 1998-1:2004, 4.3.3.5.2(4) may be applied for the determination of the most unfavourable effect of the application of the simultaneous components.

(3)P If expressions (4.20), (4.21), (4.22) in EN 1998-1:2004, 4.3.3.5.2(4) are applied for the calculation of the action effects of the simultaneous components, the sign of the action effect due to each individual component shall be taken as the most unfavourable for the particular action effect under consideration.

(4)P If the analysis is performed simultaneously for the three components of the seismic action using a spatial model of the structure, the peak values of the total response under the combined action of the horizontal and vertical components obtained from the analysis shall be used in the structural verifications.

3.3 Розрахунок бункерів

(1) Розрахунок бункерів слід проводити у відповідності з 2.3 і 3.3.

(2)P Модель, яка буде використовуваться для визначення дії сейсмічних впливів, повинна точно відтворювати жорсткість, масу і геометричні властивості захисної оболонки, повинна враховувати реакцію укладеного всередині зернистого матеріалу і ефекти будь-якої взаємодії з підстилаючим грунтом. Моделювання та розрахунок сталевих бункерів повинно здійснюватись у відповідності з

EN 1993-4-1:2006, Розділ 4.

(3)P Розрахунок бункерів повинен здійснюватися шляхом розгляду пружної поведінки оболонки бункера і його опорної конструкції, при її наявності, за відсутності підстав для проведення нелінійного аналізу.

(4) При відсутності більш точних оцінок, глобальна сейсмічна реакція і дія сейсмічного впливу в опорній конструкції можуть розраховуватися, виходячи з припущення, що зернистий вміст переміщується разом з оболонкою бункера, і шляхом моделювання їх з їх ефективної масою в центрі їх тяжкості і інерцією обертання вмісту по відношенню до бункера. При відсутності більш точної оцінки, вміст бункера може прийматися з ефективною масою, рівною 80 % від його загальної маси.

(5) Якщо механічні властивості і динамічна реакція твердих частин не враховані в розрахунку точно і ретельно (наприклад, шляхом використання скінчених елементів для моделювання механічних властивостей і динамічної реакції твердих частин), вплив на оболонку реакції твердих частин на горизонтальну складову сейсмічної дії може бути представлений через додатковий нормальний тиск на стінку, _ph,_s (позитивний для стиснення), заданий у пунктах з (6) до (10) при умовах пунктів (11) і (12). Це додатковий тиск в проектній сейсмічній ситуації слід застосовувати тільки на тій частині стіни, яка знаходиться в контакті з вмістом, тобто до еквівалентної поверхні вмісту (див. 3.1(4)P).

(6) У круглих бункерах (або відсіках бункерів) додатковий нормальний тиск на стінку може бути прийнята рівним:

3.3 Analysis of silos

(1) Analysis of silos should be accordance with 2.3 and 3.3.

(2)P The model to be used for the determination of the seismic action effects shall reproduce accurately the stiffness, the mass and the geometrical properties of the containment structure, shall account for the response of the contained particulate material and for the effects of any interaction with the foundation soil. The modelling and analysis of steel silos shall be in accordance with
EN 1993-4-1:2006, Section 4.

(3)P Silos shall be analysed by considering elastic behaviour of the silos shell and of its supporting structure, if any, unless proper justification is given for performing a nonlinear analysis.

(4) Unless more accurate evaluations are undertaken, the global seismic response and the seismic action effects in the supporting structure may be calculated assuming that the particulate contents move together with the silos shell and modelling them with their effective mass at their centre of gravity and its rotational inertia with respect to it. Unless a more accurate evaluation is made, the contents of the silos may be taken to have an effective mass equal to 80 % of their total mass.

(5) Unless the mechanical properties and the dynamic response of the particulate solid are explicitly and accurately accounted for in the analysis (e.g. by using finite elements to model the mechanical properties and the dynamic response of the particulate solid), the effect on the shell of the response of the particulate solid to the horizontal component of the seismic action may be represented through an additional normal pressure on the wall, _ph,_s (positive for compression) specified in (6) to (10), under the conditions of (11) and (12). This additional pressure should be applied only over the part of the wall that is in contact with the stored contents, i.e. up to the equivalent surface of the stored contents, in the seismic design situation (see 3.1(4)P).

(6) In circular silos (or silos compartments) the additional normal pressure on the wall may be taken as equal to:

_ph,s = _ph,socos (3.1)

де _ph,so- рекомендований тиск, див. (8);

 - кут (0°   < 360°) між радіальною лінією до інтересуючої точки на стінці і напрямком горизонтальної складової сейсмічного впливу.

(7) У прямокутних бункерах (або відсіках бункерів) додатковий нормальний тиск на стінку завдяки горизонтальній складовій сейсмічного впливу паралельно або перпендикулярно до стінок бункеру, може прийматися рівним:

На «підвітряній» стінці, яка перпендикулярна горизонтальній складовій сейсмічного впливу:

where _ph,so - is the reference pressure, see (8);

 - is the angle (0°   < 360°) between the radial line to the point of interest on the wall and the direction of the horizontal component of the seismic action.

(7) In rectangular silos (or silos compartments) the additional normal pressure on the wall due to a horizontal component of the seismic action parallel or normal to the silos walls may be taken as equal to:

On the «leeward» wall which is normal to the horizontal component of the seismic action:

_ph,s = _ph,so (3.2)

На «навітряній» стінці, яка перпендикулярна горизонтальній складовій сейсмічного впливу:

On the «windward» wall which is normal to the horizontal component of the seismic action:

_ph,s = –_ph,so (3.3)

На стінках, які паралельні горизонтальній складовій сейсмічного впливу:

On the walls which are parallel to the horizontal component of the seismic action:

_ph,s= 0 (3.4)

(8) У точках на стінці бункера, розташованих на вертикальній відстані x від плоского дна або вершини конічної або пірамідальної завантажувальної воронки, рекомендований тиск _ph,so може бути прийнятий рівним:

(8) At points on the silos wall at a vertical distance x from a flat bottom or the apex of a conical or pyramidal hopper, the reference pressure _ph,so may be taken as:

_ph,_so = (z)min(r_s*; 3x) (3.5)

де:

(z)   віношення відповідного прискорення бункера на вертикальній відстані z від еквівалентної поверхні зберігаємого вмісту до гравітаційного прискорення;

 насипна питома вага сипкого матеріалу в проектній сейсмічній ситуації (див. 3.1(1)P) та;

r_s* визначається як:

where:

(z)   is the ratio of the response acceleration of the silos at a vertical distance z from the equivalent surface of the stored contents, to the acceleration of gravity;

 is the bulk unit weight of the particulate material in the seismic design situation (see 3.l(l)P) and

r_s* is defined as:

r_s* = min(h_b, d_c /2) (3.6)

де:

h_b  загальна висота бункеру, від плоского дна або виходу завантажувальної воронки до еквівалентної поверхні зберігаємого вмісту, і

d_c  внутрішній розмір бункеру, паралельний горизонтальній складовій сейсмічного впливу (внутрішній діаметр, d_c у круглих бункерах або відсіках бункерів, внутрішній горизонтальний розмір b паралельний горизонтальній складовій сейсмічного впливу в прямокутних бункерах).

(9) Вираз (3.6) застосовується для вертикальних стінок бункера. В межах висоти завантажувальної воронки рекомендований тиск _ph,so, може бути прийнят як:

where:

h_b   is the overall height of the silos, from a flat bottom or the hopper outlet to the equivalent surface of the stored contents, and

d_c is the inside dimension of the silos parallel to the horizontal component of the seismic action (inside diameter, d_c in circular silos or silos compartments, inside horizontal dimension b parallel to the horizontal component of the seismic action in rectangular ones).

(9) Expression (3.6) applies for vertical silos walls. Within the height of a hopper the reference pressure _ph,so, may be taken as:

_ph,so = (z)min(r_s*; 3x)/cos (3.7)

де

  кут нахилу стінки завантажувальної воронки, виміряний по відношенню до вертикалі, або самий крутий кут нахилу пірамідальної завантажувальної воронки по відношенню до вертикалі стінки.

(10) Якщо доступно тільки значення реакції прискорення в центрі тяжіння сипкого матеріалу (див., наприклад, (4) і 2.3.1(7)), відповідне відношення реакції прискорення до гравітаційного прискорення може використовуватися у виразі (3.7) для (z).

(11)P В будь-якій точці на стінці бункера сума статичного тиску сипкого матеріалу на стінку і дії сейсмічного впливу _ph,s не приймається менше нуля.

(12) Якщо в будь-якому місці на стінці бункера сума величин

- _ph,s, наведена у пунктах з (6) до (10) та виразами з (3.1) по (3.3) і

- статичний тиск сипкого матеріалу на стінку є негативним (маючи на увазі чисте всмоктування на стіні), то (6) або (7) не можуть розглядатися як застосовні. В цьому випадку додаткові нормальні тиски на стінку _ph,s потрібно перерозподілити таким чином, щоб їх сума зі статичним тиском сипкого матеріалу на стінку всюди не мала негативний знак, при збереженні тієї ж результуючої сили в порівнянні з аналогічною горизонтальною площиною, як і значення _ph,s представлені пунктах (6) або (7).

where

 is the angle of inclination of the hopper wall, measured from the vertical, or the steepest angle of inclination to the vertical of the wall in a pyramidal hopper.

(10) If only the value of the response acceleration at the centre of gravity of the particulate material is available (see, e.g., (4) and 2.3.1(7)) the corresponding ratio of response acceleration to the acceleration of gravity may be used in expression (3.7) for (z).

(11)P At any point on the silos wall the sum of the static pressure of the particulate material on the wall and of the seismic action effect, _ph,s , shall not be taken less than zero.

(12) If it any location on the silos wall the sum of

- _ph,s given by (6) to (10) and expressions (3.1) to (3.3) and

- the static pressure of the particulate material on the wall is negative (implying net suction on the wall), then (6) or (7) may not be considered to apply. In that case, the additional normal pressures on the wall, _ph,s should be redistributed to ensure that their sum with the static pressure of the particulate material on the wall is everywhere non-negative, while maintaining the same force resultant over the same horizontal plane as the values of _ph,s given in (6) or (7).

3.4 Показники поведінки

(1)P Бункери з неізольованою основою повинні проектуватися відповідно до однієї з наступних концепцій (див.
EN 1998-1:2004, 5.2.1, 6.1.2, 7.1.2):

a) низькодисипативна поведінка споруди,

3.4 Behaviour factors

(1)P Non-base-isolated silos shall be designed according to one of the following concepts (see EN 1998-1:2004, 5.2.1, 6.1.2, 7.1.2):

a) low-dissipative structural behaviour,

b) дисипативна поведінка споруди.

(2) В концепції a) дія сейсмічного впливу може розраховуватися на підставі пружного глобального розрахунку без урахування істотної нелінійної поведінки матеріалу. При використанні проектного спектру, визначеного в EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, значення показника поведінки q може бути прийняте рівним до 1,5. Проектування згідно з концепцією a) називається проектуванням для Низького класу пластичності (DCL). Вибір матеріалів, оцінка опору і деталізація елементів і з'єднань повинні бути такими, як зазначено в EN 1998-1:2004, Розділи з 5 по 7, для Низького класу пластичності (DCL).

(3) Бункери, безпосередньо спираючиєся на ґрунт або на фундамент, слід проектувати згідно з концепцією a) і (2).

(4) Концепція b) може застосовуватися до підвищених бункерів. Згідно з цією концепцією, враховується здатність частин опорної конструкції витримувати впливи землетрусу за межами області пружних деформацій (їх зони дисипації). Опорні конструкції, запроектовані відповідно з цією концепцією, повинні належати до Середнього (DCM) або Високого (DCH) класу пластичності, визначених і описаних в EN 1998-1:2004, Розділи з 5 по 7, залежно від конструкційного матеріалу опорної конструкції. У цьому відношенні вони повинні відповідати вимогам по пластичності відносно конструктивного типу, матеріалів та вибору розмірів, а також до деталізації елементів або з'єднань. Коли використовується проектний спектр для лінійно-пружного розрахунку, визначеного в EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, показник поведінки q може бути прийнятий більше1,5. Значення q залежить від обраного класу пластичності (DCM або DCH).

b) dissipative structural behaviour.

(2) In concept a) the seismic action effects may be calculated on the basis of an elastic global analysis without taking into account significant non-linear material behaviour. When using the design spectrum defined in EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, the value of the behaviour factor q may be taken up to 1,5. Design according to concept a) is termed design for ductility class Low (DCL). Selection of materials, evaluation of resistance and detailing of members and connections should be as specified in
EN 1998-1:2004, Section 5 to 7, for ductility class Low (DCL).

(3) Silos directly supported on the ground or on the foundation should be designed according to concept a) and (2).

(4) Concept b) may be applied to elevated silos, According to this concept, the capability of parts of the supporting structure to resist earthquake actions beyond their elastic range (its dissipative zones), is taken into account. Supporting structures designed according to this concept should belong to ductility class Medium (DCM) or High (DCH) defined and described in

EN 1998-1: 2004, Section 5 to 7, depending on the structural material of the supporting structure. They should meet the requirements specified therein regarding structural type, materials and dimensioning and detailing of members or connections for ductility. When using the design spectrum for linear-elastic analysis defined in EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, the behaviour factor q may be taken as being greater than 1,5. The value of q depends on the selected ductility class (DCM or DCH).

(5) У зв’язку з обмеженим резервуванням, великі осьові сили, обумовлені вагою вмісту бункеру і відсутністю неконструктивних елементів, сприяють стійкості до землетрусів і дисипації енергії, здатність до дисипації енергії конструктивних типів опор, які зазвичай використовуються для підвищених бункерів, в цілому, менше відповідної здатності аналогічних конструктивних типів при використанні їх в будівлях. Отже, у концепції b) значення верхньої межі показників q для підвищених бункерів визначається у виразі показників q, зазначених в EN 1998-1:2004, Розділи з 5 по 7, для обраного класу пластичності (DCM або DCH), наступним чином:

- Для бункерів, що спираються на підніжжя, яке запроектовано і деталізовано для забезпечення дисипативної поведінки, може бути використана верхня межа значення показника q, визначена в
EN 1998-1:2004, розділи з 5 по 7 для споруд у вигляді перевернутого маятника. Якщо підніжжя не деталізовано для дисипативної поведінки, його слід проектувати згідно з концепцією a) і (2)

- Для бункерів, спирающихся на рами, що сприймають згинальні моменти, або на рамах з в’язями, і для монолітних бетонних бункерів, спирающихся на бетонні стіни, які складають одне ціле з фундаментом, верхньою межею показника q є той, який визначений для відповідної конструктивної системи в EN 1998-1:2004, Розділи з 5 по 7, помножений на коефіцієнт нерегулярності по висоті, який дорівнює 0,7.

(5) Due to the limited redundancy, the high axial forces due to the weight of the silos contents and the absence of non-structural elements contributing to earthquake resistance and energy dissipation, the energy dissipation capacity of the structural types commonly used to support elevated silos is, in general, less than that of a similar structural type when used in buildings. Therefore, in concept b) the upper limit value of the q factors for elevated silos are defined in terms of the q factors specified in
EN 1998-1:2004, Sections 5 to 7, for the selected ductility class (DCM or DCH), as follows :

- For skirt-supported silos, with the skirt designed and detailed to ensure dissipative behaviour; the upper limit values of the q factor defined in EN 1998-1:2004, Sections 5 to 7 for inverted pendulum structures may be used. If the skirt is not detailed for dissipative behaviour, it should be designed according to concept a) and (2)

- For silos supported on moment resisting frames or on frames with bracings, and for cast-in-place concrete silos supported on concrete walls which are continuous to the foundation, the upper limit of the q factors are those defined for the corresponding structural system in EN 1998-1:2004, Sections 5 to 7, times a factor equal to 0,7 for irregularity in elevation.