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Sonja von Bloh, M.Sc.

2017-06-12

Carichi su una tramoggia per silo secondo EN 1991-4

L'articolo precedente descriveva le azioni sui silos secondo DIN EN 1991-4. Am Beispiel eines freistehenden zylindrischen Silos mit einem konischen Trichter für Zement werden die Fülllasten auf den Trichter berechnet.

Layout e dimensioni

Il sistema strutturale è mostrato nella Figura 01.

System und Bauteilmaße des Zementsilos

Valori caratteristici determinanti per diverse applicazioni di carico

I valori estremi applicabili del particolato solido per le pressioni massime della tramoggia nella condizione completa sono inclusi nella tabella seguente.

Maßgebliche Kennwerte für die unterschiedlichen Lastansätze

Proprietà fisiche

I carichi sulle pareti delle tramogge del silos devono essere determinati in base alla EN 1991-4 [1] per quanto riguarda la pendenza delle pareti della tramoggia in conformità con le seguenti classi:

Si presume che il terreno sia piano se l'angolo di inclinazione del terreno rispetto all'orizzontale α è inferiore a 5°.

Una tramoggia poco profonda sarà qualsiasi tramoggia non classificata come piana o ripida.

Una tramoggia ripida è qualsiasi tramoggia che soddisfa il seguente criterio:

t a n m a t h r m b e t a < f r a c 1 - m a t h r m K 2 c d o t {m a t h r m m u}_{} m a t h r m h (; 6.1)

Formula 1

t a n 39, 8^{} c i r c = 0.83 > f r a c 1 - 0, 450 2 c d o t 0, 458 = 0.60

Formula 2

La tramoggia è classificata come una tramoggia poco profonda.

Carichi di riempimento

Janssen caratteristica profondità z _o

z_{o} = \frac{1}{K \cdot μ} \cdot \frac{A}{U} (5.75)

Formula 3

z_{o} = \frac{1}{0, 450 \cdot 0, 458} \cdot \frac{19, 63}{15, 71} = 6, 07 m

Formula 4

Distanza verticale h _o
Per un silo circolare riempito simmetricamente, la distanza verticale tra la superficie equivalente del solido e il contatto più alto della parete solida viene calcolata come segue:

h_{o} = \frac{d_{c}}{6} \cdot \tan ϕ_{r} (5.78)

Formula 5

h_{o} = \frac{5, 00}{6} \cdot \tan 36, 00 ° = 0, 61 m

Formula 6

Parametro n

m a t h r m n =; - (1 t a n {m a t h r m p h i}_{} m a t h r m r) c d o t (f r a c 1 - {m a t h r m h}_{} m a t h r m o {m a t h r m z}_{} m a t h r m o) (5.76)

Formula 7

m a t h r m n =; - (1 t a n 36 . 00^{} c i r c) c d o t (f r a c 1 - 0.61 6.07); = - 1, 55

Formula 8

Coordinata z
z = h _c = 8,00 m 6.1.2 (2)

Pressione verticale p _vf

p_{vf} = γ \cdot (h_{o} - \frac{1}{n 1} \cdot (z_{o} - h_{o} - \frac{(z z_{o} - 2 \cdot h_{o})^{n 1}}{(z_{o} - h_{o})^{n}}) (5.79)

Formula 9

Formula 10

Lente di ingrandimento del fondo C _b
C _b = 1,0 (6,3)
Il fattore di ingrandimento del carico inferiore C _{b si} applica ai silos di Action Assessment Class 2 a condizione che i solidi immagazzinati non tengano un comportamento dinamico.

Pressione verticale media alla transizione della tramoggia
_pvtf =_Cbpvf (_6.2 )
_pvtf = 1,0 · 69,27 = 69,27 kN/^m²

Attrito mobilizzato
In una tramoggia poco profonda, l'attrito della parete non è completamente mobilitato. Il coefficiente di attrito della parete mobilitata o efficace dovrebbe essere determinato come:

{m a t h r m m u}_{} m a t h r m h e f f = f r a c 1 - m a t h r m K 2 c d o t t a n m a t h r m b e t a; (6.26)

Formula 11

{m a t h r m m u}_{} m a t h r m h e f f = f r a c 1 - 0, 450 2 c d o t t a n 39, 8^{} c i r c = 0, 33

Formula 12

Parametro n
n = S · (1 - b) · μ _heff · lettino β (6.28)
S = 2 (6,9)
n = 2 (1 - 0,2) 0,33 lettino 39,8 ° = 0,634

Parametro F _f

{m a t h r m F}_{} m a t h r m f = 1 - f r a c m a t h r m b d i s p l a y s t y l e f r a c 1 t a n m a t h r m b e t a {m a t h r m m u}_{} m a t h r m h e f f (6, 27)

Formula 13

{m a t h r m F}_{} m a t h r m f = 1 - f r a c 0.2 d i s p l a y s t y l e f r a c 1 t a n 39 . 8^{} c i r c 0.33 = 0, 943

Formula 14

Parametro n
n = S · (F _f · μ _heff · lettino β + F) - 2 (6.8)
n = 2 · (0,943 · 0,33 · lettino 39,8 ° + 0,943) - 2 = 0,634

Pressione normale
p _nf (x) = F _f · p _v (x) (6.29)

{m a t h r m p}_{} m a t h r m n f (m a t h r m x) = {m a t h r m F}_{} m a t h r m f c d o t (m a t h r m g a m m a c d o t f r a c {m a t h r m h}_{} m a t h r m h m a t h r m n - 1 c d o t (f r a c m a t h r m x {m a t h r m h}_{} m a t h r m h - (f r a c m a t h r m x {m a t h r m h}_{} m a t h r m h)^{} m a t h r m n) {m a t h r m p}_{} m a t h r m v f t c d o t (f r a c m a t h r m x {m a t h r m h}_{} m a t h r m h)^{} m a t h r m n

Formula 15

p _nf (0,00) = 0,00 kN / m²
p _nf (1.00) = 52,97 kN / m²
p _nf (2,00) = 63,72 kN / m²
p _nf (3,00) = 65,33 kN / m²

Questo carico può essere inserito in RFEM come carico variabile libero. L'input del carico è visualizzato nella Figura 03.

Lasten senkrecht auf die Trichterwände pnf

Trazione per attrito della tramoggia
p _tf (x) = μ _heff · F _f · p _v (x) (6.30)
p _tf (0,00) = 0,00 kN / m²
p_tf (1,00) = 0,33 · 52,97 = 17,48 kN/m ²
p_tf (2,00) = 0,33 · 63,72 = 21,03 kN/m ²
p_tf (3,00) = 0,33 · 65,33 = 21,56 kN/^m²

Questo carico può essere inserito in RFEM come carico variabile libero. L'input del carico è visualizzato nella Figura 04.

Reibungslasten im Trichter ptf

Riferimenti

[1] Eurocodice 1: Azioni sulle strutture - Parte 4: Silos e Serbatoi; EN 1991-4:2010-12

Autore

La signora von Bloh fornisce supporto tecnico per i nostri clienti ed è responsabile dello sviluppo del programma SHAPE‑THIN e delle strutture in acciaio e alluminio.

Link

Software di calcolo di silo e serbatoi di stoccaggio

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File del modello RFEM

8,48 MB

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