- •Часть 4. Бункеры и резервуары
- •Предисловие
- •Содержание
- •Введение
- •Перевод европейского стандарта en 1991-4:2006 (е) на русский язык
- •Часть 4. Бункеры и резервуары
- •1 Общие положения
- •1.1 Область применения
- •1.1.1 Область применения en 1991
- •1.1.2 Область применения настоящего технического кодекса. Воздействия на бункеры и резервуары
- •1.2 Нормативные ссылки
- •1.3 Предпосылки
- •1.4 Различия между принципами и применяемыми правилами
- •1.5 Определения
- •1.6 Обозначения
- •1.6.1 Латинские прописные буквы
- •1.6.2 Латинские строчные буквы
- •1.6.3 Греческие прописные буквы
- •1.6.4 Греческие строчные буквы
- •1.6.5 Индексы
- •2 Представление и классификация воздействий
- •2.1 Представление воздействий на бункеры
- •2.2 Представление воздействий на резервуары
- •2.3 Классификация воздействий на бункер
- •2.4 Классификация воздействий на резервуары
- •2.5 Классы требований
- •3 Расчетные ситуации
- •3.1 Общие положения
- •3.2 Расчетные ситуации для сыпучих материалов, хранимых в бункерах
- •3.3 Расчетные ситуации для различных геометрических образований бункера
- •3.4 Расчетные ситуации для специальных форм конструкции бункеров
- •3.5 Расчетные ситуации для жидкостей, хранимых в резервуарах
- •3.6 Принципы расчета взрывов
- •4 Сыпучий материал
- •4.1 Общие положения
- •4.2 Характеристики сыпучего материала
- •4.2.1 Общие положения
- •4.2.2 Испытание и определение характеристик сыпучего материала
- •4.2.3 Упрощенный принцип действия
- •4.3 Измерение характеристик сыпучего материала в экспериментах
- •4.3.1 Экспериментальное определение (методы измерения)
- •4.3.2 Удельный вес сыпучего материала
- •4.3.3 Коэффициент трения о стенки
- •4.3.4 Угол внутреннего трения I
- •4.3.5 Горизонтальный коэффициент к
- •4.3.6 Сцепление с
- •4.3.7 Коэффициент сыпучего материала для частичной поверхностной нагрузки Сор
- •5 Нагрузки на вертикальные стенки бункеров
- •5.1 Общие положения
- •5.2 Гибкие бункеры
- •5.2.1 Нагрузки заполнения на вертикальные стенки
- •5.2.1.1 Симметричные нагрузки заполнения
- •5.2.1.2 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки: общие требования
- •5.2.1.3 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки: толстостенные круглые бункеры
- •5.2.1.4 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки: тонкостенные круглые бункеры
- •5.2.1.5 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки: некруглые бункеры
- •5.2.2 Нагрузки при разгрузке на вертикальные стенки
- •5.2.2.1 Симметричные нагрузки при разгрузке
- •5.2.2.2 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки — разгрузка: общие требования
- •5.2.2.3 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки – разгрузка: толстостенные круглые бункеры
- •5.2.2.4 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки – разгрузка: тонкостенные бункеры
- •5.2.2.5 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки – разгрузка: некруглые бункеры
- •5.2.3 Равномерное повышение нагрузки как замена частичной поверхностной нагрузки для случаев нагрузки – заполнение и разгрузка круглых бункеров
- •5.2.4 Нагрузки при разгрузке круглых бункеров с большим эксцентриситетом при разгрузке
- •5.2.4.1 Общие положения
- •5.2.4.2 Методы для бункеров класса требований 2
- •5.2.4.2.1 Геометрия канала течения
- •5.2.4.2.2 Толщина стенок при эксцентрической разгрузке
- •5.2.4.3 Метод для бункера класса требований 3
- •5.2.4.3.1 Геометрия канала течения
- •5.2.4.3.2 Нагрузки на стену при разгрузке с большими эксцентриситетами
- •5.3 Низкие бункеры и бункеры средней гибкости
- •5.3.1 Заполняющие нагрузки на вертикальные стенки
- •5.3.1.2 Частичная поверхностная нагрузка для случая нагрузки – заполнение
- •5.3.2 Нагрузки при разгрузке на вертикальные стенки бункера
- •5.3.2.1 Симметричные нагрузки при разгрузке
- •5.3.2.2 Частичная поверхностная нагрузка
- •5.3.2.3 Равномерное повышение горизонтальных нагрузок в качестве замены частичных поверхностных нагрузок для случаев нагрузки – заполнение и разгрузка
- •5.3.3 Большие эксцентриситеты при заполнении круглых низких бункеров и круглых бункеров средней гибкости
- •5.3.4 Большие эксцентриситеты разгрузки в круглых низких бункерах и круглых бункерах средней гибкости
- •5.4 Бункеры с опорными стенами
- •5.4.1 Заполняющие нагрузки на вертикальные стенки
- •5.4.2 Нагрузки при разгрузке на вертикальные стены
- •5.5 Бункеры с вентиляторами
- •5.5.1 Общие положения
- •5.5.2 Нагрузки в бункерах для хранения псевдоожиженного сыпучего материала
- •5.6 Разность температур между сыпучим материалом и конструкцией бункера
- •5.6.1 Общие положения
- •5.6.2 Нагрузки вследствие снижения температуры атмосферы окружающей среды
- •5.6.3 Нагрузки вследствие сыпучего материала, заполняемого горячим
- •5.7 Нагрузки на прямоугольные бункеры
- •5.7.1 Прямоугольные бункеры
- •5.7.2 Бункеры с внутренними растягивающими элементами
- •6 Нагрузки на воронку и дно бункера
- •6.1 Общие положения
- •6.1.1 Физические характеристики
- •6.1.2 Общие положения
- •6.2 Горизонтальные днища бункера
- •6.2.1 Вертикальные нагрузки на горизонтальные днища бункера в гибких бункерах
- •6.2.2 Вертикальные нагрузки на ровные днища бункера в низких бункерах и бункерах средней гибкости
- •6.3 Крутые воронки
- •6.3.1 Мобилизованное трение
- •6.3.2 Нагрузки заполнения
- •6.3.3 Нагрузки при разгрузке
- •6.4 Плоские воронки
- •6.4.1 Мобилизованное трение
- •6.4.2 Нагрузки заполнения
- •7.2 Нагрузки вследствие хранимых жидкостей
- •7.3 Характеристики жидкостей
- •7.4 Нагрузки струи вследствие недостаточной вентиляции
- •Приложение а
- •Основы планирования несущих конструкций — положения в дополнение к en 1990 для бункеров и резервуаров
- •Приложение в
- •Воздействия, коэффициенты частичной безопасности и комбинационные коэффициенты воздействий на резервуары
- •Цилиндрический резервуар для жидкостей:
- •Приложение с
- •Измерение характеристик сыпучего материала для определения нагрузок бункера
- •Приложение d
- •Оценка параметров сыпучего материала для определения нагрузок бункера
- •Приложение е
- •Указание параметров сыпучего материала
- •Приложение f
- •Определение структуры потока
- •Приложение g
- •Альтернативные правила определения нагрузок на воронку
- •Приложение н
- •Воздействия вследствие взрывоопасной пыли
5.3.2.2 Частичная поверхностная нагрузка
(1) Частичные поверхностные нагрузки рре для случая нагрузки – разгрузка должны устанавливаться для учета неплановых нагрузок и малых эксцентриситетов при заполнении (см. рисунок 1.1 b)).
(2) Данные для определения формы, положения и величины частичной поверхностной нагрузки для случая нагрузки – разгрузка должны браться по положениям по 5.2.2.
(3) Для низких бункеров и для бункеров со средней гибкостью (hc/dc < 2,0) всех классов требований при эксцентриситете ео в процессе разгрузки, который превышает критическое значение ео,cr = 0,25dc, должен устанавливаться дополнительный случай нагрузки по 5.3.4.
(4) Для низких бункеров (hc/dc ≤ 1,0) класса требований 1 величина частичной поверхностной нагрузки для случая нагрузки – разгрузка учитываться не должна (т. е. Сре = 0).
(5) Для бункеров со средней гибкостью (hc/dc < 2,0) класса требований 1 величина частичной поверхностной нагрузки для случая нагрузки – разгрузка учитываться не должна (т. е. Сре = 0).
(6) Для низких бункеров (hc/dc ≤ 1,0) класса требований 2 и эксцентриситета в процесее разгрузки ео, который больше критического значения ео,cr = 0,1dc, должны применяться определения по 5.3.2.3.
(7) Для бункеров со средней гибкостью (1,0 < hc/dc < 2,0) класса требований 2 должны применяться определения по 5.3.2.3.
(8) Для низких бункеров (hc/dc ≤ 1,0) класса требований 3 и эксцентриситета в процесее разгрузки ео, который больше критического значения ео,cr = 0,1dc, должны применяться определения по 5.3.2.2 – 5.2.2.5 в зависимости от пригодности.
(9) Для бункеров со средней гибкостью (1,0 < hc/dc < 2,0) класса требований 3 должны применяться определения по 5.3.2.2 – 5.2.2.5 в зависимости от пригодности.
5.3.2.3 Равномерное повышение горизонтальных нагрузок в качестве замены частичных поверхностных нагрузок для случаев нагрузки – заполнение и разгрузка
(1) Для бункеров класса требований 2 для учета асимметрии при заполнении и разгрузке приближенно может использоваться метод частичных поверхностных нагрузок по 5.3.1.2 и 5.3.2.2 за счет равномерного увеличения горизонтальных нагрузок.
(2) В зависимости от существующего случая могут применяться методы по 5.2.3 за счет применения формул (5.38) – (5.45) к значениям частичных поверхностных нагрузок по 5.3.1.2 и 5.3.2.2.
5.3.3 Большие эксцентриситеты при заполнении круглых низких бункеров и круглых бункеров средней гибкости
(1)Р Для круглых низких бункеров и круглых бункеров со средней гибкостью (hc/dc ≤ 2,0) класса требований 3 и эксцентриситетом насыпного конуса при заполнении еf, который больше критического значения еf,cr = 0,25dc (см. рисунок 5.7), должно рассматриваться влияние несимметричного распределения нагрузки с точки зрения вертикальных нагрузок на стены бункера.
1 — наиболее высоко расположенное место контакта стены бункера с сыпучим материалом
Рисунок 5.7 — Давления заполнения в низком бункере
с эксцентричным заполнением
или в бункере со средней гибкостью
(2) При традиционном расчете должны выполняться требования 5.3.3 (1)Р, если вертикальные нагрузки на стены nzSk по формуле (5.92) складываются с симметричными нагрузками заполнения. Симметричные нагрузки должны определяться для уровня заполнения с эквивалентной поверхностью сыпучего материала, соответствующего принятому симметричному заполнению по 5.3.1.1.
(3) Влияние несимметричных нагрузок может учитываться повышением вертикальных усилий в зоне стены, где высота заполнения самая большая.
Примечание — Повышение вертикальных усилий получается в результате общего изгиба бункера, если на противоположную стену не действует горизонтальное давление. Следовательно, прирост вертикальной нагрузки непосредственно прибавляется к нагрузкам за счет трения о стенки, которые рассчитываются по симметричным случаям нагрузки (см. выше).
(4) Расчеты должны проводиться с верхним характеристическим значением параметров сыпучего материала К и .
(5) Характеристическое значение результирующих дополнительных вертикальных усилий на стену бункера nzSk(zs) должно определяться на глубине zs под самой высокой точкой соприкосновения сыпучего материала со стеной по формуле:
(5.92)
где
; (5.93)
; (5.94)
здесь ; (5.95)
(5.96)
zs — глубина под самым высоким местом контакта сыпучего материала со стеной;
r — угол скоса сыпучего материала;
r — радиус круглой стены бункера;
et — эксцентриситет пика насыпного конуса заполнения в радиальном направлении (см. рисунки 1.1 b) и 5.7).
Примечание — Сила резания, определенная по формуле (5.92), является характеристическим значением. При использовании этой формулы нужно следить за тем, чтобы не забыть соответствующий коэффициент частичной безопасности воздействий. Это указание нужно соблюдать потому, что эта формула уже должна оцениваться как результат статического расчета (с применением теории мембран оболочки).
(6) Составляющая нагрузки из формулы (5.92) должна накладываться на составляющую нагрузки из суммированной нагрузки за счет трения о стенки по формуле (5.81).