7321x

2017-06-12

Obciążenia na leje wg EN 1991-4

W poprzednim artykule opisano oddziaływania na silosy zgodnie z DIN EN 1991-4. Am Beispiel eines freistehenden zylindrischen Silos mit einem konischen Trichter für Zement werden die Fülllasten auf den Trichter berechnet.

Układ i wymiary

Układ konstrukcyjny pokazano na rysunku 01.

System und Bauteilmaße des Zementsilos

Decydujące wartości charakterystyczne dla różnych zastosowań obciążeń

Mające zastosowanie ekstremalne wartości cząstek stałych dla maksymalnych ciśnień w leju w pełnym stanie znajdują się w poniższej tabeli.

Maßgebliche Kennwerte für die unterschiedlichen Lastansätze

Właściwości fizyczne

Obciążenia na ścianach lejów silosu powinny być określane zgodnie z EN 1991-4 [1] , 6.1.1(2) w odniesieniu do stromości ścian leja zgodnie z następującymi klasami:

Należy zakładać, że grunt jest płaski, jeżeli kąt nachylenia gruntu w stosunku do poziomu α jest mniejszy niż 5°.

Za płytką leżankę uważa się kosz, który nie został zaklasyfikowany jako płaski ani stromy.

Stromym koszem samowyładowczym jest każdy kosz samowyładowczy spełniający następujące kryterium:

\tan β < \frac{1 - K}{2 \cdot μ_{h}} (6.1)

Wzór 1

\tan 39, 8 ° = 0, 83 > \frac{1 - 0, 450}{2 \cdot 0, 458} = 0, 60

Wzór 2

Lej jest sklasyfikowany jako płytki.

Obciążenia wypełniające

Charakterystyczna głębokość Janssena_zo

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

Wzór 3

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

Wzór 4

Odległość w pionie h_o
W przypadku symetrycznie wypełnionego silosu okrągłego pionową odległość h_o pomiędzy równoważną powierzchnią bryły a punktem kontaktowym bryły ze ścianą oblicza się w następujący sposób:

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

Wzór 5

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

Wzór 6

Parametr n

n = - (1 \tan ϕ_{r}) \cdot (\frac{1 - h_{o}}{z_{o}}) (5.76)

Wzór 7

n = - (1 \tan 36, 00 °) \cdot (\frac{1 - 0, 61}{6, 07}) = - 1, 55

Wzór 8

Współrzędna z
z = h_c = 8,00 m 6.1.2(2)

Ciśnienie pionowe 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)

Wzór 9

Wzór 10

Lupa obciążenia od dołu C_b
C_b = 1,0 (6,3)
Współczynnik zwiększający obciążenie dna C_b ma zastosowanie do silosów klasy 2 oceny oddziaływania pod warunkiem, że składowane bryły nie mają tendencji do zachowywania się dynamicz- nego.

Średnie ciśnienie w pionie na przejściu z leja samowyładowczego
p_vtf = C_b p_vf (6.2)
p_vtf = 1,0 · 69,27 = 69,27 kN/m ²

Zmobilizowane tarcie
W płytkim leju samowyładowczym tarcie o ścianę nie jest w pełni wykorzystywane. Zmobilizowany lub efektywny współczynnik tarcia o ścianę należy określić jako:

μ_{heff} = \frac{1 - K}{2 \cdot \tan β} (6.26)

Wzór 11

μ_{heff} = \frac{1 - 0, 450}{2 \cdot \tan 39, 8 °} = 0, 33

Wzór 12

Parametr n
n = S (1 - b) μ_heff cot β (6,28)
S = 2 (6,9)
n = 2 (1 - 0,2) 0,33 łóżeczko 39,8 ° = 0,634

Parametr F_f

F_{f} = 1 - \frac{b}{\frac{1 \tan β}{μ_{heff}}} (6.27)

Wzór 13

F_{f} = 1 - \frac{0, 2}{\frac{1 \tan 39, 8 °}{0, 33}} = 0, 943

Wzór 14

Parametr n
n = S (F_f μ_heff cot β + F) - 2 (6.8)
n = 2 · (0,943 · 0,33 · łóżeczko 39,8 ° + 0,943) - 2 = 0,634

Ciśnienie normalne
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}

Wzór 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/m ²

Obciążenie to można wprowadzić w programie RFEM jako wolne obciążenie zmienne. Wprowadzane obciążenie jest wyświetlane na rysunku 03.

Lasten senkrecht auf die Trichterwände pnf

Lej samowyładowczy trakcja cierna
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

Obciążenie to można wprowadzić w programie RFEM jako wolne obciążenie zmienne. Wprowadzane obciążenie jest wyświetlane na rysunku 04.

Reibungslasten im Trichter ptf

Odniesienia

[1] Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje - Część 4: silosy i zbiorniki; EN 1991-4:2010-12

Autor

Pani von Bloh zapewnia naszym klientom wsparcie techniczne i jest odpowiedzialna za rozwój programu SHAPE‑THIN oraz konstrukcji stalowych i aluminiowych.

Odnośniki

Oprogramowanie do analizy i obliczania silosów i zbiorników

Pobrane

Plik modelu w RFEM

8,48 MB

Czy mają Państwo jakieś pytania?

Filmy wideo

FAQ

[PL] FAQ 002008 | W jaki sposób mogę zastosować rozkład obciążenia wiatrem do cylindra zgodnie z EN 1991-4, rozdział ...

Długość: 00:01:00 min

Wydarzenie

Webinarium | RWIND 2 - Obliczanie obciążeń wiatrem w symulacji CFD

Długość: 01:02:20 min

Wydarzenie

Modelowanie i obliczanie elementów bryłowych w RFEM 6

Długość: 00:52:52 min

Baza informacji

Zawalenie konstrukcji przy użyciu programu RFEM 6 i Bullet Constraints Builder (BCB) w Blenderze

Długość: 00:02:59 min

Wydarzenie

Webinarium | Wymiarowanie stalowych silosów w RFEM 6

Długość: 01:04:41 min

Wydarzenie

Webinarium | Wymiarowanie zbiorników z betonu zbrojonego w RFEM 6

Długość: 01:01:59 min

Wydarzenie

Projektowanie szkła za pomocą oprogramowania Dlubal

Długość: 00:38:54 min

Baza informacji

KB 000541 | Węzeł między dwoma punktami

Długość: 00:00:19 min

Baza informacji

KB 000481 | Ciśnienie hydrostatyczne na konstrukcje statków

Długość: 00:01:12 min

Lista odtwarzania

Modele do pobrania

Stalowy silos z obciążeniem wiatrem | ASCE 7

446x

52x

Stalowy silos z obciążeniem wiatrem | ASCE 7

432x

41x

Okrągły silos

Model 004584 | Stalowa konstrukcja zbiornika | Stateczność konstrukcji

449x

32x

Stalowa konstrukcja zbiornika | Stateczność konstrukcji

Model 004525 | Cylindryczny zbiornik ciśnieniowy

609x

40x

Cylindryczny zbiornik ciśnieniowy

599x

50x

Okrągły zbiornik betonowy

424x

22x

Zbiornik okrągły

480x

16x

Wieża ciśnień

330x

38x

silos

646x

HPV0013-c | Toricowa głowica zbiornika ciśnieniowego

Artykuły w Bazie informacji

W artykule tym opisano wyznaczanie współczynników siły przy użyciu obciążenia wiatrem oraz obliczanie współczynnika stateczności ze względu na zwichrzenie.

Przeczytaj więcej

Przeczytaj więcej

W programie RFEM 6 można zapisywać wybrane obiekty (a także całe konstrukcje) jako bloki i wykorzystywać je w innych modelach. Istnieją trzy typy bloków: bez parametrów, z parametrami i bloki dynamiczne (z wykorzystaniem JavaScript). W niniejszym artykule przedstawiono pierwszy typ bloku (bez parametrów).

Przeczytaj więcej

Wollte man den Mittelpunkt eines Rechteckes bestimmen, war es bisher notwendig, eine Linie von einem Eckpunkt in den Gegenüberliegenden zu konstruieren. Durch Teilen der Linie hat man den Mittelpunkt erhalten. W programie RFEM 5 i RSTAB 8 istnieje teraz możliwość utworzenia węzła między dwoma wskazanymi punktami. Man würde in diesem Fall nur die Eckpunkte markieren und kann anschließend bestimmen, wie groß der Abstand in Absolut- oder Relativwerten sein soll.

Przeczytaj więcej

Zrzuty ekranu

System und Bauteilmaße des Zementsilos

Maßgebliche Kennwerte für die unterschiedlichen Lastansätze

Lasten senkrecht auf die Trichterwände pnf

Reibungslasten im Trichter ptf

Stalowy silos z obciążeniem wiatrem | ASCE 7

Wzór 004623 | Okrągły silos

Wzór 004559 | Zbiornik na wodę

Model 004525 | Cylindryczny zbiornik ciśnieniowy

Wzór 004385 | Okrągły zbiornik betonowy

Funkcje produktu

Cecha 002423 | Prezentacja wyników w bryłach

Wyniki naprężeń w bryłach mogą być wyświetlane w postaci kolorowych punktów w elementach skończonych.

Przeczytaj więcej

Funkcja 002012 | Generowanie obciążeń śniegiem

Czy chcesz, aby Twoje konstrukcje pozostały pionowe nawet podczas wiatru i śniegu? W takim razie skorzystaj z generatorów obciążeń dla konstrukcji płytowych i ramowych. Teraz można generować obciążenia wiatrem zgodnie z EN 1991‑1-4 oraz obciążenia śniegiem zgodnie z EN 1991‑1‑3 (a także innymi normami międzynarodowymi). Przypadki obciążeń są generowane w zależności od kształtu dachu.

Przeczytaj więcej

Funkcja 002013 | Generowanie obciążenia wiatrem

Obciążenia wiatrem również nie stanowią problemu w obliczeniach. Obciążenia wiatrem mogą być generowane automatycznie jako obciążenia prętowe lub obciążenia powierzchniowe (RFEM) na następujących elementach konstrukcyjnych:

Ściany pionowe
Dachy płaskie
Dachy jednospadowe
Dachy dwuspadowe/korytowe
Ściany pionowe z dachem dwuspadowym
Ściany pionowe z dachem płaskim/jednospadowym

Dostępne są następujące normy:

EN 1991-1-4 (wraz z załącznikami krajowymi)
ASCE 7
CTE DB-SE-AE
GB 50009

Przeczytaj więcej

Czy Twoje konstrukcje również muszą wytrzymać opady śniegu? Za pomocą Kreatora obciążeń śniegiem można generować obciążenia śniegiem jako obciążenia prętowe lub powierzchniowe.

Dostępne są poniższe normy:

EN 1991-1-3 (wraz z załącznikami krajowymi)
ASCE 7
NBC
SIA 261
CTE DB-SE-AE
GB 50009
IS 875

Przeczytaj więcej

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

W jaki sposób mogę zastosować rozkład obciążenia wiatrem do cylindra zgodnie z EN 1991-4, sekcja 7.9?

Jak połączyć powierzchnie z innymi powierzchniami lub prętami w sposób przegubowy/półsztywny?
Co to są przeguby liniowe i zwolnienia liniowe?

Moim celem jest utworzenie siatki z okrągłej płytki z otworami w sposób odwzorowany na mapie. Czy w programie RFEM można wygenerować taką siatkę?

W jaki sposób mogę dodatkowo zamodelować spoiny pod kątem połączenia dwóch powierzchni za pomocą bryły kontaktowej?

W związku z obliczeniami według analizy dużych deformacji otrzymuję odkształcenia znacznie mniejsze niż w przypadku obliczeń według liniowej analizy statycznej lub analizy drugiego rzędu. Jak to możliwe?

Obliczyłem dźwigar skrzynkowy. Jakich wyników powierzchniowych lub naprężeń powierzchniowych mogę użyć do oceny zachowania się blach wyboczeniowych?

Projekty klientów

Analytisches 3D-Modell in RFEM (links) und in RF-DYNAM Pro berechnete Eigenform (rechts)

Kulisty zbiornik przechowujący butadien w La Wantzenau, Francja

3D-Modell eines Wassertanks in RFEM (© Rocky Summit EC)

Montaż nowych zbiorników na wodę w USA

3D-Modell der Tragkonstruktion des Trockenmischwerkes in RSTAB (© Dietz Würtele)

Wytwórnia materiałów budowlanych w Landsberg/Lech, Niemcy

Model analityczny w RFEM (© Peter & Partner)

Przemysłowe urządzenie filtrujące, Niemcy

Most dla pieszych i rowerzystów "Herzogsteg" w Eichsstutt, Niemcy | ©Bruno Clomfar

Most dla pieszych i rowerzystów "Herzogsteg" w Eichstätt, Niemcy

Widok od frontu budynku biurowego ze stalowymi słupami kompozytowymi w kształcie litery V | © Tragwerker GmbH

Budynek biurowy ze zintegrowanym centrum obsługi i parkingiem w Geiselbullach, Niemcy

La Torre Radar a la izquierda (© SAQQARA Ingeniería)

Ocena statyczno-wytrzymałościowa wieży radarowej na lotnisku w Maladze, Hiszpania

CP 001290 | Dach amfiteatru teatru w Most | © Carl Stahl & Sp. s r.o.

Amfiteatr Teatru Miejskiego w Most, Republika Czeska

Budynek biurowy przedsiębiorstwa komunalnego Kirchheim sub Teck (rendering) | ©MEDYA 4D GmbH

Budynek biurowy zakładu usług komunalnych w Kirchheim unter Teck, Niemcy

Polecane produkty

RFEM 6 | Program główny RFEM 6

RFEM 6

Program główny

Nowa generacja oprogramowania wykorzystującego MES służy do analizy statyczno -wytrzymałościowej 3D prętów, powierzchni i brył.

Cena pierwszej licencji 4 170,00 USD

RFEM 6 | Dodatkowa analiza

Nieliniowe zachowanie materiału RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie Nieliniowe zachowanie materiału umożliwia uwzględnienie w programie RFEM nieliniowości materiałowych (np. izotropowy plastyczny, ortotropowy plastyczny, izotropowy z uszkodzeniem).

Cena pierwszej licencji 1 480,00 USD

RFEM 6 | Dodatkowa analiza

Analiza stateczności konstrukcji RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie Stateczność konstrukcji przeprowadza analizę stateczności konstrukcji.

Cena pierwszej licencji 1 300,00 USD

RFEM 6 | Analiza sejsmiczna i dynamiczna

Analiza modalna RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie Analiza modalna umożliwia obliczanie wartości własnych, częstotliwości i okresów drgań własnych dla modeli prętowych, powierzchniowych i bryłowych.

Cena pierwszej licencji 1 210,00 USD

RFEM 6 | Analiza sejsmiczna i dynamiczna

Analiza spektrum odpowiedzi RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie zawiera obszerną bibliotekę akcelerogramów ze stref sejsmicznych, które można wykorzystać do wygenerowania spektrum odpowiedzi.

Cena pierwszej licencji 1 390,00 USD

RFEM 6 | Rozwiązania specjalne

Optymalizacja i koszty | Szacowanie emisji CO2 RFEM 6

3D-Modell der Berufsschule in RFEM (© Eggers Tragwerksplanung GmbH)

Rozszerzenie

Ponadto, rozszerzenie oszacowuje koszty modelu lub emisję CO2 poprzez określenie kosztów jednostkowych lub emisji według definicji materiału dla modelu konstrukcyjnego.

Cena pierwszej licencji 1 480,00 USD

RFEM 6 | Obliczenia

Analiza naprężeniowo-odkształceniowa RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie Analiza naprężeniowo-odkształceniowa przeprowadza ogólną analizę naprężeń poprzez obliczenie istniejących naprężeń i porównanie ich z naprężeniami granicznymi.

Cena pierwszej licencji 1 210,00 USD

RFEM 6 | Obliczenia

Projektowanie konstrukcji betonowych RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji betonowych umożliwia różne kontrole obliczeń zgodnie z międzynarodowymi normami. Możliwe jest projektowanie prętów, powierzchni i słupów, a także przeprowadzanie analizy przebicia i odkształcenia.

Cena pierwszej licencji 2 550,00 USD

RFEM 6 | Obliczenia

Projektowanie konstrukcji stalowych RFEM 6

Rozszerzenie

Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji stalowych umożliwia sprawdzenie stanu granicznego nośności i użytkowalności prętów stalowych zgodnie z różnymi normami.

Cena pierwszej licencji 2 550,00 USD

RSTAB 9 | Program główny RSTAB 9

RSTAB 9

Oprogramowanie do obliczeń konstrukcji szkieletowych

Program główny

Nowoczesny program do analizy statyczno-wytrzymałościowej 3D jest odpowiedni do analizy statyczno-wytrzymałościowej i dynamicznej konstrukcji szkieletowych, a także do wymiarowania betonu, stali, drewna i innych materiałów.

Cena pierwszej licencji 2 910,00 USD

RSTAB 9 | Dodatkowa analiza

Analiza stateczności konstrukcji RSTAB 9

Rozszerzenie

Rozszerzenie Stateczność konstrukcji przeprowadza analizę stateczności konstrukcji.

Cena pierwszej licencji 1 300,00 USD

RSTAB 9 | Analiza sejsmiczna i dynamiczna

Analiza modalna RSTAB 9

Rozszerzenie

Rozszerzenie Analiza modalna umożliwia obliczanie wartości własnych, częstotliwości i okresów drgań własnych dla modeli prętowych, powierzchniowych i bryłowych.

Cena pierwszej licencji 1 210,00 USD

RSTAB 9 | Analiza sejsmiczna i dynamiczna

Analiza spektrum odpowiedzi RSTAB 9

Rozszerzenie

Rozszerzenie zawiera obszerną bibliotekę akcelerogramów ze stref sejsmicznych, które można wykorzystać do generowania spektrum odpowiedzi.

Cena pierwszej licencji 1 390,00 USD

RSTAB 9 | Rozwiązania specjalne

Optymalizacja i koszty | Szacowanie emisji CO2 RSTAB 9

Rozszerzenie

Ponadto, rozszerzenie oszacowuje koszty modelu lub emisję CO2 poprzez określenie kosztów jednostkowych lub emisji według definicji materiału dla modelu konstrukcyjnego.

Cena pierwszej licencji 1 480,00 USD

RSTAB 9 | Obliczenia

Analiza naprężeniowo-odkształceniowa RSTAB 9

Rozszerzenie

Rozszerzenie Analiza naprężeniowo-odkształceniowa przeprowadza ogólną analizę naprężeń poprzez obliczenie istniejących naprężeń i porównanie ich z naprężeniami granicznymi.

Cena pierwszej licencji 1 120,00 USD

RSTAB 9 | Obliczenia

Projektowanie konstrukcji betonowych RSTAB 9

Rozszerzenie

Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji betonowych umożliwia różne kontrole obliczeń prętów i słupów zgodnie z międzynarodowymi normami.

Cena pierwszej licencji 2 550,00 USD

RSTAB 9 | Obliczenia

Projektowanie konstrukcji stalowych RSTAB 9

Rozszerzenie

Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji stalowych umożliwia sprawdzenie stanu granicznego nośności i użytkowalności prętów stalowych zgodnie z różnymi normami.

Cena pierwszej licencji 2 550,00 USD

Wyświetl rodzinę produktów