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Sonja von Bloh, M.Sc.

2017-06-12

Cargas em uma tremonha de silo de acordo com EN 1991-4

No artigo anterior as ações nos silos foram descritas de acordo com a norma DIN EN 1991-4. Am Beispiel eines freistehenden zylindrischen Silos mit einem konischen Trichter für Zement werden die Fülllasten auf den Trichter berechnet.

Disposição e dimensões

O sistema estrutural é apresentado na Figura 01.

System und Bauteilmaße des Zementsilos

Valores característicos determinantes para diferentes aplicações de carga

Os valores extremos aplicáveis de partículas sólidas para as pressões máximas da tremonha na condição cheia estão incluídos na tabela a seguir.

Maßgebliche Kennwerte für die unterschiedlichen Lastansätze

Propriedades Físicas

As cargas nas paredes das tremonhas do silo devem ser determinadas de acordo com a EN 1991-4 [1] no que diz respeito à inclinação das paredes da tremonha de acordo com as seguintes classes:

Deve ser assumido um solo plano se o ângulo de inclinação do solo em relação à horizontal α for inferior a 5 °.

Uma tremonha rasa deve ser qualquer tremonha não classificada como plana ou íngreme.

Uma tremonha íngreme deve ser qualquer tremonha que satisfaça o seguinte critério:

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)

Fórmula 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

Fórmula 2

A tremonha é classificada como uma tremonha rasa.

Cargas de enchimento

Profundidade característica Janssen z _o

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

Fórmula 3

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

Fórmula 4

Distância vertical H _O
Para um silo circular preenchido simetricamente, a distância vertical entre a superfície equivalente do sólido e o maior contato de parede sólida é calculada da seguinte forma:

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

Fórmula 5

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

Fórmula 6

Parâmetro 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)

Fórmula 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

Fórmula 8

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

Pressão vertical 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)

Fórmula 9

Fórmula 10

Lupa de carga inferior C _b
C _b = 1,0 (6,3)
A parte inferior de carga de aumento fator C _b aplica aos silos de Acção Avaliação Classe 2, sob a condição de que os sólidos armazenados não tendem a comportamento dinâmico.

Pressão vertical média na transição da tremonha
p_vtf = C_b p_vf (6,2)
p_vtf = 1,0 · 69,27 = 69,27 kN/m ²

Atrito mobilizado
Em uma tremonha rasa, o atrito da ondulação não é totalmente mobilizado. O coeficiente de atrito da parede mobilizada ou efetiva deve ser determinado como:

{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)

Fórmula 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

Fórmula 12

Parâmetro n
n = S · (1 - b) · μ _heff · cot β (6,28)
S = 2 (6,9)
n = 2 (1 - 0,2) 0,33 berço 39,8 ° = 0,634

Parâmetro 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)

Fórmula 13

< / p > < p > P a r â m e t r o n < b r > n = S \cdot (F < s u b > f < / s u b > u \cdot \cdot < s u b > H e f f < / s u b > β b e r ç o F) - 2 (6, 8) < b r > n = 2 \cdot (0, 943 \cdot 0, 33 \cdot b e r ç o 39, 8 ° 0, 943) - 2 = 0, 634 < / p > < p > P r e s s ã o n o r m a l < b r > p < s u b > n f < / s u b > (x) = F < s u b > f < / s u b > p < s u b > v < / s u b > (x) (6, 29) < b r >

Fórmula 14

Parâmetro n
n = S · (F _f u · · _Heff β berço + F) - 2 (6,8)
n = 2 · (0,943 · 0,33 · berço 39,8 ° + 0,943) - 2 = 0,634

Pressão normal
p _nf (x) = F _f p _v (x) (6,29)

p_{nf} (x) = F_{f} \cdot (γ \cdot \frac{h_{h}}{n - 1} \cdot (\frac{x}{h_{h}} - (\frac{x}{h_{h}})^{n}) p_{vft} \cdot (\frac{x}{h_{h}})^{n}

Fórmula 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

Esta carga pode ser introduzida no RFEM como carga variável livre. A entrada de carga é apresentada na Figura 03.

Lasten senkrecht auf die Trichterwände pnf

Tração por fricção da tremonha
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/m ²

Esta carga pode ser introduzida no RFEM como carga variável livre. A entrada de carga é apresentada na Figura 04.

Reibungslasten im Trichter ptf

Referências

[1] Eurocódigo 1: Ações em estruturas - Parte 4: Silos e tanques; EN 1991‑4: 2010‑12

Autor

A Eng.ª von Bloh fornece apoio técnico a clientes e também é responsável pelo desenvolvimento do programa RSECTION e pelas estruturas de aço e alumínio.

Ligações

Software para o cálculo de silos e tanques de armazenamento

Downloads

Ficheiro de modelo do RFEM

8,48 MB

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