ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

ICS 91.040.00                                                                                                         Únor 1998

Zásady navrhování a zatížení konstrukcí -
Část 4: Zatížení  zásobníků a nádrží

ČSN P
ENV 1991-4

73 5570

 

Basis of design and actions on structures - Part 4: Actions in silos and tanks

Bases du calcul et actions sur les structures - Partie 4: Actions dans les silos et réservoirs

Grundlagen der Tragwerksplanung und Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 4: Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter

Tato norma je českou verzí předběžné evropské normy ENV 1991-4:1995. Předběžná evropská norma ENV 1991-4:1995 má status české předběžné normy.

This standard is the Czech version of the European Prestandard ENV 1991-4:1995. The European Prestandard ENV 1991-4:1995 has the status of a Czech Prestandard.

Tato předběžná ČSN je určena k ověření a k připomínkám. Lze ji použít jako alternativní předpis k ČSN 73 5570. Připomínky a návrhy na zlepšení lze uplatnit u Českého normalizačního institutu.

 

 

 

 

 

 

© Český normalizační institut, 1997                                                                                                     51680

 


Strana 2

Národní předmluva

Tato předběžná norma obsahuje doslovný český překlad anglického znění ENV 1991-4:1995 (Eurokód1): Zásady navrhování a zatížení konstrukcí, část 4: Zatížení zásobníků a nádrží a Národní aplikační dokument České republiky (NAD), který se použije spolu s ENV pro návrh konstrukcí, které se budou stavět v České republice.

Účelem NAD je doplnit chybějící informace vztahující se zejména k zatížení staveb a k používaným materiálům. V NAD jsou také uvedeny hodnoty volitelné jednotlivými zeměmi. Údaje NAD jsou na území České republiky nadřazeny odpovídajícím údajům ENV.

ENV 1991-4: 1995 byla připravena Evropskou komisí pro normalizaci (CEN) a je reprodukována přesně tak, jak byla publikována a schválena CEN. Je výsledkem prací sponzorovaných zeměmi Evropské unie (EU) a Evropského sdružení volného obchodu (EFTA) pro vytvoření obecných pravidel pro návrh konstrukcí z betonu, oceli, ocelobetonu, dřeva, zdiva a projektování v oboru geotechniky a konstrukcí v seizmických oblastech.

Tato předběžná evropská norma spolu s NAD je určena k ověření při praktickém užívání po dobu tří let. Cílem ověření je získání poznatků, které budou využity k úpravě ENV tak, aby mohla být schválena jako EN. Případné připomínky a návrhy k oběma dokumentům se zasílají Českému normalizačnímu institutu, V botanice 4, 150 00 Praha 5.

Národní normy týkající se předmětu této normy jsou ponechány v platnosti.

 

 

Citované normy

 

ISO 3898          dosud nezavedena

 

ENV 1991-1    zavedena v ČSN P ENV 1991-1 Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 1:  Zásady navrhování (73 0035)

 

ENV 1991-2-1  zavedena v ČSN P ENV 1991-2-1 Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 2-1: Zatížení konstrukcí - Objemová tíha, vlastní tíha a užitná zatížení (73 0035)

 

ENV 1991-2-2  zavedena v ČSN P ENV 1991-2-2  Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 2-2: Zatížení konstrukcí  - Zatížení konstrukcí namáhaných požárem (73 0035)

 

ENV 1991-2-3  zavedena v ČSN P ENV 1991-2-3  Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 2-3: Zatížení konstrukcí - Zatížení sněhem (73 0035)

 

ENV 1991-2-4   zavedena v ČSN P ENV 1991-2-4  Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 2-4: Zatížení konstrukcí - Zatížení větrem (73 0035)

 

ENV 1991-2-5  dosud nezavedena

 

ENV 1991-2-6  dosud nezavedena

 

ENV 1991-2-7  dosud nezavedena

 

ENV 1991-3    zavedena v ČSN P ENV 1991-3 Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 3: Zatížení mostů dopravou

 

ENV 1991-5     dosud nezavedena

 

ENV 1992-1   zavedena v ČSN P ENV 1992-1-1  Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby (73 1200)

 


Strana 3

ENV 1993-1-1 zavedena v ČSN P ENV 1993 Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby (73 1401)

 

ENV 1994-1-1 zavedena v ČSN P ENV 1994-1-1  Navrhování spřažených ocelobetonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby (73 2089)

 

ENV 1995-1-1 zavedena v ČSN P ENV 1995-1-1  Navrhování dřevěných konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby (73 1701)

 

ENV 1996-1-1  zavedena v ČSN P ENV 1996-1-1  Navrhování zděných konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla pro pozemní stavby - Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce

(73 1101)

 

ENV 1997-1   zavedena v ČSN P ENV 1997-1  Navrhování geotechnických konstrukcí - Část 1: Obecná pravidla (73 1000)

 

ENV 1998         dosud nezavedena

 

ENV 1999         dosud nezavedena

 

 

 

 

 

Vypracování normy

 

Zpracovatel: ČVUT Praha - Kloknerův ústav, IČO 61384101, Doc. Ing. Petr Brož, DrSc.,

Ing. Olga Löwitová, CSc.

 

Technická normalizační komise: TNK 38 Spolehlivost stavebních konstrukcí

Pracovník Českého normalizačního institutu: Ing. Marie Plachá   


Strana 4

Prázdná strana


Strana 5

PŘEDBĚŽNÁ EVROPSKÁ NORMA

ENV 1991- 4 : 1995

EUROPEAN PRESTANDARD

 

PRÉNORME EUROPÉENNE

 

EUROPÄISCHE VORNORM

Květen  1995

ICS 91.040.00

 

Deskriptory:       civil engineering, structures, design, construction, buildings codes, computation, loads, silos, tanks: containers

 

 

Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

        Část 4: Zatížení zásobníků a nádrží

 

Eurocode 1: Basis of design and actions on structures

       Part 4: Actions in silos and tanks

 

Eurocode 1 - Bases du calcul et actions sur les structures - Partie 4:

Actions dans les silos et réservoirs

Eurocode 1-Grundlagen der Tragwerksplanung und Einwirkungen auf Tragwerke -Teil 4: Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter

 

Tato předběžná evropská norma (ENV) byla organizací CEN přijata 1993-06-30 k  prozatímnímu užívání jako výhledová norma. Doba platnosti této normy je omezena na tři roky. Po dvou letech budou členové CEN požádáni, aby předložili své připomínky, a to zejména k otázce, zda lze ENV převést na Evropskou normu (EN).                                                                                                                                                                               

 

Členové CEN se žádají, aby vyhlásili tuto ENV stejným způsobem, jako kdyby se jednalo o EN, a aby ji na národní úrovni přiměřeným způsobem zpřístupnili. Národní normy, které nejsou ve shodě s ENV, se dovoluje ponechat v platnosti (souběžně s ENV) až do konečného rozhodnutí o převedení ENV na EN.

 

Členy CEN jsou národní normalizační organizace Belgie, Dánska, Finska, Francie, Irska, Islandu, Itálie, Lucemburska, Německa, Nizozemí, Norska, Portugalska, Rakouska, Řecka, Spojeného království, Španělska, Švédska a Švýcarska.

 

 

CEN

Evropská komise pro normalizaci

European Committee for Standardization

Comité Européen de Normalisation

Europäisches Komitee für Normung

Ústřední sekretariát: rue de Stassart 36, B-1050 Brussels


Strana 6

Obsah

                                                                                                                                                         Strana

Předmluva  .........................................................................................................................................  8

Účel Eurokódů  ...................................................................................................................................  8

Vývoj Eurokódů  ..................................................................................................................................  8

Program  Eurokódů  ............................................................................................................................ 8

Národní aplikační dokumenty (NAD)  ...............................................................................................…... 9

 

1             Všeobecně ...........................................................................................................................  9         

1.1          Rozsah ...............................................................................................................................   9

1.1.1       Rozsah platnosti ENV 1991 - Eurokódu 1 ..........................................................................…..  9

1.1.2       Rozsah platnosti ENV 1991- 4 Zatížení zásobníků a nádrží  ….........................................….....   10

1.1.3       Další části ENV 1991 ..........................................................................................................    11

1.2          Normativní odkazy  ..............................................................................................................   11

1.3          Rozlišení zásad a aplikačních pravidel  .................................…..............................................   12

1.4          Definice .....................................................................................................................….......  12

1.5          Značky  ......................................................................................................................…......  15        

2             Klasifikace zatížení  ......................................................................................................….....  18        

3             Návrhové situace ............................................................................................................….... 18

 

4             Interpretace zatížení  ....................................................................................................…...... 19        

5             Zatížení zásobníků od zrnitých materiálů  ........................................................................…….. 19

5.1          Všeobecně   .........................................................................................................................  19

5.2          Štíhlé zásobníky   .........................................................................................................….....  20

5.2.1       Zatížení při plnění zásobníku  .........................................................................................…….. 21

5.2.1.1    Svislá  stěnová  část  .....................................................................................................…....  21

5.2.1.2    Plochá dna  ..........................................................................................................................  23

5.2.1.3    Výsypky   ............................................................................................................................. 23

5.2.2       Zatížení při vyprazdňování  ...........................................................................…......................   24

5.2.2.1    Svislá stěnová část  .......................................................................................…...................   24

5.2.2.2    Ploché dno a výsypka  .........................................................................................................   25

5.2.2.3    Zjednodušená metoda pro plnění a vyprazdňování zásobníku   .....................…...........……........   25

5.3          Nízké zásobníky  .................................................................................................................   26

5.4          Homogenizační zásobníky a sila s vysokou rychlostí plnění  ........................................…….....   28

 

6             Zatížení nádrží kapalinami   .............................................................................................…...  28

6.1          Všeobecně  ..........................................................................................................................  28

6. 2         Vlastnosti kapalin  .........................................................................................................…....  29

7             Vlastnosti  ............................................................................................................................ 29

7.1          Vlastnosti zrnitých materiálů  ........................................................................................….....  29

7.2          Zjednodušená metoda  .................................................................................................…......  29

7.3          Zkoušení zrnitých materiálů  ..........................................................................................….....  30

7.3.1       Objemová tíha v nasypaném stavu  image004.gif  ..........................................................………................. 30

7.3.2       Součinitel tření o stěnu  image006.gif   ..............................................................................…................ 30

7.3.3       Poměr vodorovného ku svislému tlaku   image008.gif    .........................................................……........  30

7.4          Součinitel zvětšení zatížení   .........................................................................................…..... 31


Strana 7

Příloha A (informativní)    Zásady navrhování - doplňkové články k ENV 1991 - 1 pro zásobníky

                                      a nádrže   ..................................................................................................... 32

 

Příloha B (informativní)    Metody pro zkoušení vlastností zrnitých materiálů    …............................….....  34

 

Příloha C (informativní)    Zatížení seismickými vlivy   ...................................................................…..... 41


Strana 8

Předmluva

Účel Eurokódů

(1) Eurokódy pro stavební konstrukce tvoří skupinu norem pro konstrukční a geotechnické navrhování  pozemních a inženýrských staveb.

(2)   Vztahují se na provádění a kontrolu pouze v rozsahu nezbytném k určení jakosti stavebních výrobků a úrovně stavebních prací potřebných ke splnění předpokladů pravidel navrhování.

(3) Do doby, než budou k dispozici harmonizované technické předpisy pro výrobky a pro metody jejich zkoušení, budou některé Eurokódy pro stavební konstrukce zahrnovat některá z těchto hledisek v informativních přílohách.

 

Vývoj Eurokódů

 

(4) Komise Evropského společenství (CEC) iniciovala práce na vzniku souboru harmonizovaných technických pravidel pro navrhování pozemních a inženýrských staveb, která mají nejprve poskytovat alternativu k různým pravidlům používaných v některých členských státech, a která mají výhledově tato pravidla nahradit. Tato technická pravidla jsou známá pod označením Eurokódy pro stavební konstrukce.

 

(5) CEC předala v roce 1990 po předchozí konzultaci se svými členy další tvorbu, vydávání a modernizaci Eurokódů pro stavební konstrukce Evropskému výboru pro normalizaci (CEN). Sekretariát Evropského sdružení volného obchodu (EFTA) souhlasil s podporou činnosti CEN.

 

(6)  Za tvorbu Eurokódů  pro stavební konstrukce odpovídá technická komise CEN/TC 250.

 

 

Program Eurokódů

(7) Připravují se následující Eurokódy pro stavební konstrukce, z nichž každý sestává z několika částí:

            EN 1991  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

            EN 1992  Eurokód 2:  Navrhování betonových konstrukcí

            EN 1993  Eurokód 3:  Navrhování ocelových konstrukcí

            EN 1994  Eurokód 4:  Navrhování spřažených ocelobetonových konstrukcí

            EN 1995  Eurokód 5:  Navrhování dřevěných konstrukcí

            EN 1996  Eurokód 6:  Navrhování zděných konstrukcí

            EN 1997  Eurokód 7:  Navrhování geotechnických konstrukcí

            EN 1998  Eurokód 8:  Navrhování konstrukcí odolných vůči zemětřesení

            EN 1999  Eurokód 9:  Navrhování konstrukcí z hliníkových slitin

(8) Pro  uvedené Eurokódy byly zřízeny zvláštní subkomise při CEN/TC 250.

(9) Tato část ENV 1991 je publikována jako předběžná evropská norma ENV 1991- 4.

(10) Tato předběžná norma je určena k experimentálním aplikacím a k předkládání připomínek, další výzkum se bude zabývat většími excentricitami a zásobníky s vnitřními táhly.

(11) Členské země CEN budou přibližně po dvou letech vyzvány k předložení připomínek, které budou podkladem pro stanovení dalšího postupu.


Strana 9

(12) Do té doby je možno připomínky a komentáře k této předběžné normě zasílat sekretariátu CEN/TC 25O/ SC1 na  adresu:

 

           SIS

           Box 3295

           S - 10366 Stockholm

           SWEDEN

 

nebo na adresu národní organizace pro normalizaci. 1)

 

Národní aplikační dokumenty (NAD)

 

(13) Vzhledem k odpovědnosti správních orgánů v členských zemích za bezpečnost, zdraví a další aspekty, jež jsou zahrnuty v ustanoveních "Pokynů pro zavádění výrobků (CPD)", některým prvkům s požadovanou únosností a mírou spolehlivosti byly v této ENV přiřazeny směrné hodnoty označené jako "rámečkové". Očekává se , že úřady, pro užití  v národních dokumentech,  přezkoumají v každé členské zemi "rámečkové hodnoty" a mohou  zmíněné hodnoty s mírou bezpečnosti nahradit alternativními konečnými hodnotami.

 (14) Některé ze souvisících evropských a mezinárodních norem nemusí být k dispozici do termínu vydání této předběžné normy. Proto se předpokládá, že Národní aplikační dokument, obsahující hodnoty dosazené do výše uvedených ustanovení základní ENV, bude odkazovat na kompatibilní podpůrné normy, poskytovat návod pro národní aplikaci předběžné normy a bude vydán každou členskou zemí, resp. její organizací pro normalizaci.

(15) Předpokládá se, že tato předběžná norma  bude v době své platnosti používána pro účely navrhování společně s jednotlivými Národními aplikačními dokumenty platnými v zemi, v níž bude pozemní nebo inženýrská stavba umístěna.

(16) Rozsah platnosti ENV 1991 je definován v článku 1.1.1 a rozsah platnosti této části ENV 1991 je vyjádřen v 1.1.2. Plánované dodatkové části ENV 1991 jsou uvedeny v článku 1.1.3.

(17) Tuto část  doplňuje řada informativních příloh.

 

 

1   Všeobecně

 

1.1    Rozsah platnosti

 

1.1.1  Rozsah platnosti ENV 1991 - Eurokódu 1

(1)P ENV 1991 stanoví všeobecné zásady a hodnoty zatížení pro konstrukční navrhování pozemních a inženýrských staveb včetně geotechnických hledisek a musí se používat ve spojení s ENV 1992 až 1999.

(2) Tuto ENV 1991 lze rovněž použít jako podklad pro navrhování konstrukcí, které nejsou zahrnuty v ENV 1992 až 1999 a v nichž jsou použity jiné materiály nebo jiná návrhová  zatížení konstrukcí.

(3) ENV 1991 zahrnuje rovněž návrh konstrukcí pro etapu jejich provádění  a dále návrhy pro dočasné konstrukce. To se vztahuje na všechny případy působení konstrukce, pro něž se požaduje, aby se konstrukce chovala odpovídajícím způsobem.

_______________

1) Národní poznámka - V České republice to je Český normalizační institut, V botanice 4, 150 00  Praha 5


Strana 10

(4) ENV 1991 není přímo určena k hodnocení existujících staveb, navrhování jejich oprav a změn nebo k vyhodnocení modifikací jejich použití.

(5) Část 1 ENV 1991 plně nepokrývá navrhování speciálních staveb, které vyžadují neobvyklé rozbory spolehlivosti, jako jsou konstrukce pro jaderné účely, pro něž je třeba použít zvláštní postupy.

 

1.1.2  Rozsah platnosti ENV 1991- 4  Zatížení zásobníků a nádrží

(1)P Tato část obsahuje obecné zásady a hodnoty zatížení pro navrhování konstrukcí nádrží a zásobníků včetně geotechnických aspektů a musí se používat ve spojení s ENV 1991 - 1: Zásady navrhování a dalšími částmi ENV 1991 a ENV 1992 až 1999.

(2) Tuto část lze rovněž použít jako podklad pro navrhování konstrukcí, které nejsou zahrnuty v ENV 1992 až 1999 a v nichž se uplatňují  materiály nebo hodnoty zatížení, které nejsou obsaženy v ENV 1991.

(3) K pravidlům  pro navrhování zásobníků se vztahují tato omezení:

         -tvary příčných průřezů zásobníků jsou limitovány typy uvedenými v obrázku 1.2,

 

 -plnění zásobníků je ovlivňuje pouze zanedbatelnou měrou efekty setrvačnosti a rázovými

 zatíženími,

- maximální průměr částice skladovaného materiálu1) není větší než image010.gif,

         Poznámka - Jsou-li částice větší než tloušťka stěny zásobníku, zatížení musí být uvažováno v podobě soustředěných břemen.

       - skladovaný materiál je volně tekoucí,

      - excentricita image012.gif skladovaného materiálu vlivem plnění je menší než 0,25image014.gif (obrázek 1.2),

      - excentricita image016.gifstředu výpusti je menší než 0,25 image017.gif; žádná část výpustného otvoru nemá  větší  vzdálenost než 0,3 image018.gifod střednicové roviny zásobníků s rovinným tokem nebo od osy  jiných typů zásobníků (obrázek 1.2),

      - jsou-li použita zařízení pro vyprazdňování (na příklad dávkovače nebo vnitřní vyprazdňovací    trouba), tok materiálu je plynulý a soustředěný v rozsahu mezí  excentricity uvedených výše,

 - přechodovému průřezu přísluší jediná horizontální rovina.

Platí tyto geometrické meze:

image020.gif

      - každý zásobník se navrhuje pro definovaný obor vlastností částic skladovaného materiálu. 

(4) Návrhová pravidla pro nádrže se vztahují pouze na nádrže pro  skladování kapalin v podmínkách normálního atmosférického tlaku.

(4) Předběžná norma ENV 1991- 4 se musí používat ve spojení s ENV 1991 - 1 a dalšími částmi ENV 1991.

_______________

1) Národní poznámka - Viz NAD, článek 3.1.1


Strana 11

1.1.3 Další části ENV 1991

 

(1) Další části ENV 1991, které jsou v současnosti připravovány nebo plánovány, jsou uvedeny v 1.2.

 

 

1.2  Normativní odkazy

Do této předběžné evropské normy jsou začleněny formou datovaných a nedatovaných odkazů ustanovení z jiných norem. Tyto normativní odkazy jsou uvedeny na příslušných místech textu a seznam těchto publikací je uveden níže.

ISO 3898: 1987      Zásady navrhování konstrukcí

                                      Značení.  Obecné symboly

Poznámka - Odkazy na následující evropské předběžné normy, které jsou  publikovány nebo se připravují, jsou uvedeny na příslušných místech v textu,  jejich názvy jsou sepsány níže.

ENV 1991 - 1                    Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 1: Zásady navrhování

ENV 1991-2-1                  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 2.1: Hustoty, vlastní tíha a užitné zatížení

ENV 1991-2-2                  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 2.2: Zatížení konstrukcí vystavených požáru

 

           ENV 1991-2-3                   Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                                       Část 2.3: Zatížení sněhem

ENV 1991-2-4                  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 2.4: Zatížení větrem

ENV 1991-2-5                  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 2.5: Zatížení teplotou

ENV 1991-2-6                  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 2.6: Zatížení a deformace působící během výstavby

ENV 1991-2-7                  Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí  

                                            Část 2.7: Mimořádná zatížení

ENV 1991-3                      Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 3 : Zatížení mostů dopravou

ENV 1991-5                      Eurokód 1: Zásady navrhování a zatížení konstrukcí

                                            Část 5: Zatížení od jeřábů a strojního vybavení

ENV 1992                          Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí

ENV 1993                          Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí

ENV 1994                          Eurokód 4: Navrhování ocelobetonových spřažených konstrukcí

ENV 1995                          Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí

ENV 1996                          Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí

ENV 1997                          Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí

ENV 1998                          Eurokód 8: Navrhování konstrukcí odolných vůči zemětřesení

ENV 1999                          Eurokód 9: Navrhování konstrukcí z hliníkových slitin


Strana 12

 

1.3  Rozlišení zásad a aplikačních pravidel

(1) V závislosti na charakteru jednotlivých článků se v této části 1 ENV 1991 rozlišují zásady a aplikační pravidla.

(2) Zásady obsahují:

- obecná ustanovení a definice, k nimž neexistuje žádná možnost,

- požadavky a analytické modely, pro něž není povolena jiná možnost s výjimkou případů  výslovně uvedených.

(3) Zásady se označují  písmenem P za číslem odstavce.

(4) Aplikační pravidla jsou všeobecně přijímaná  pravidla, která vyplývají ze zásad a splňují jejich požadavky.

(5) Připouští se využít alternativní pravidla odlišná od aplikačních pravidel stanovených v tomto Eurokódu, pokud se prokáže, že alternativní pravidla jsou v souladu s odpovídající zásadou a zaručují nejméně stejnou spolehlivost.

(6) V této části jsou aplikační pravidla označována jen číslem v závorce, jako např. tento článek.

 

1.4  Definice

Pro potřeby této předběžné normy je základní seznam definic uveden v ENV 1991 - 1 "Zásady navrhování" a definice níže uvedené jsou specifické pro tuto část.

1.4.1  ekvivalentní povrch: vodorovná hladina ohraničující stejný objem skladovaného materiálu jako představuje povrch reálný (např. násypný  kužel - obrázek 1.2).

1.4.2  ploché dno: ploché dno zásobníku nebo dno se skloněnými stěnami, kde a £ 20° .

1.4.3   charakter toku: tvar proudícího toku materiálu v zásobníku, je-li dobrá funkce průtoku zajištěna (obrázek 1.1). Přitom je zásobník maximálně naplněn.

1.4.4  ztekucený materiál: skladovaný materiál čeřený vzduchem, který výrazně mění jeho vlastnosti.

1.4.5  volně tekoucí materiál: materiál s nízkou kohezí.

1.4.6  nálevkovitý tok (nebo jádrový tok) (obrázek 1.1): obraz toku, v němž se jádro tekoucího materiálu vytváří v omezené centrální oblasti nad výpustí a materiál přilehlý ke stěnám v blízkosti výpusti zůstává stacionární. Jádro toku materiálu může protínat svislé stěny nebo se může rozšířit k povrchu skladovaného materiálu.

1.4.7  homogenizační silo: zásobník obsahující ztekucený materiál.

1.4.8  výsypka: dno zásobníku se skloněnými stěnami, kde a > 20°.

1.4.9 vnitřní tok (obrázek 1.1): tok uvnitř zásobníku, v němž tekoucí jádro dosahuje povrchu skladovaného materiálu.


Strana 13

1.4.10  nárazové zatížení: lokální  zatížení vyskytující se v průřezu přechodu během vyprazdňování.

1.4.11  nízká koheze: vzorek materiálu má nízkou kohezi, jestliže po předchozí konsolidaci vzorku na 100 kPa je hodnota koheze menší než 4 kPa. (Metoda pro určení koheze je uvedena v příloze B).

1.4.12  celkový tok (obrázek 1.1): model toku, u něhož všechny skladované částice jsou mobilizovány k pohybu brzy po začátku vyprazdňování.

1.4.13 místní zatížení: lokální zatížení, jež působí na vymezenou oblast jakékoliv části stěny zásobníku.

1.4.14  rovinný tok: tokový profil v zásobníku s pravoúhlým nebo čtvercovým průřezem, jenž má štěrbinovitou výpust. Štěrbina je přitom rovnoběžná se dvěma stěnami sila a její délka je rovna délce těchto stěn.

1.4.15  zásobník: konstrukce  užívaná ke skladování zrnitých materiálů (tzn. sila a komory).

1.4.15.1  štíhlý zásobník: zásobník, kde image022.gif

1.4.15.2  nízký zásobník: zásobník, kde image024.gif

1.4.15.3 tenkostěnný kruhový zásobník: zásobník s kruhovým průřezem, bez výztuh, kde image026.gif. 

1.4.16  nádrž: konstrukce užívaná pro uskladnění kapalin.

1.4.17  přechod: styčný průřez výsypky a úseku svislé stěny.

1.4.18  úsek svislé stěny: část zásobníku nebo nádrže se svislými stěnami.

image028.gif

Obrázek 1.1 - Model toku


Strana 14

image030.gif

Obrázek 1.2 - Tvary zásobníků  - znázornění rozměrů  a označení tlakových složek namáhání


Strana 15

1.5  Značky

(1) Pro účely této předběžné normy se používají následující značky.

Poznámka - Použité označení vychází z ISO 3898:1987.

(2) Základní seznam značek obsahuje předběžná norma ENV 1991 - 1 "Zásady navrhování" a značky uvedené níže jsou charakteristické pro část ENV 1991 - 4.

 

Velká písmena latinské abecedy

A          průřezová plocha úseku svislé stěny

C          součinitel zvětšení zatížení stěny

image032.gif       maximální součinitel zvětšení zatížení stěny

image034.gif              součinitel zvětšení zatížení dna zásobníku

image036.gif              součinitel zvětšení vodorovného zatížení

image038.gif             součinitel zvětšení tření o stěnu

Cz                 koeficient podle Janssena

Fp                  celková vodorovná síla na tenkostěnné kruhové silo způsobená místním zatížením

image040.gif              návrhová hodnota poměru vodorovného  ke svislému tlaku

image041.gif         střední hodnota poměru  vodorovného  ke svislému tlaku

image043.gif              výsledné svislé zatížení na jednotku obvodu svislé stěnové části

image045.gif        vnitřní obvod svislé stěnové části

 

Malá písmena latinské abecedy

image046.gif        charakteristický rozměr průřezu

 image048.gif        větší z veličin image050.gif a  image052.gif

image054.gif        excentricita z účinku plnění sila (obrázek 1.2)

image056.gif        excentricita středu výpusti (obrázek 1.2)

image058.gif         vzdálenost výpusti od ekvivalentního povrchu (obrázek 1.2)

image060.gif   parametry pro určení vertikálních tlaků v nízkých zásobnících

image062.gif        délka stěny výsypky (obrázek 5.3) 

image064.gif         hydrostatický tlak

image066.gif       horizontální tlak z účinku skladovaného materiálu

image068.gif      horizontální tlak v průběhu vyprazdňování

image070.gif    horizontální tlak v průběhu vyprazdňování určený zjednodušenou metodou

image072.gif       horizontální tlak po naplnění zásobníku

image074.gif     horizontální tlak po naplnění zásobníku stanovený zjednodušenou metodou


Strana 16

image076.gif      horizontální tlak po naplnění zásobníku v patním průřezu svislé stěny

image078.gif   normálný tlak k šikmé stěně výsypky, kde  i =1,2  a  3

image080.gif       místní tlak

image082.gif    místní tlak v nízkých zásobnících

image084.gif      místní tlak (tenkostěnné kruhové zásobníky)

image086.gif       nárazový tlak

image088.gif        tlaková složka, tření na výsypce (obrázek 1.2)

image090.gif       svislý tlak z účinku skladovaného materiálu (obrázek 1.2)

image092.gif      svislý tlak v průběhu vyprazdňování

image094.gif       složky svislého tlaku pro určení této veličiny v nízkých  zásobnících;  i = 1,2,3

image096.gif       svislý tlak po naplnění zásobníku

image098.gif    svislý tlak po naplnění nízkých zásobníků

image100.gif      svislý tlak po naplnění nízkých zásobníků v patním průřezu  stěny

image102.gif       tlaková složka tření na vertikální stěnové části zásobníku (obrázek 1.2)

image104.gif      tlaková složka tření během vyprazdňování

image106.gif    tlaková složka tření během vyprazdňování stanovená zjednodušenou metodou

image108.gif      tlaková složka tření po naplnění zásobníku

image110.gif    tlaková složka tření po naplnění zásobníku stanovená zjednodušenou metodou

image112.gif         rozměry oblasti ovlivněné místním zatížením ( image114.gif )

image116.gif         tlouštka stěny (obrázek 1.2)

image118.gif        šířka pravoúhlého zásobníku

image120.gif         parametr pro výpočet zatížení na výsypku

z          hloubka pod ekvivalentním povrchem při maximálním naplnění

z0         parametr pro výpočet zatížení

 

Malá písmena řecké abecedy

image122.gif        průměrný úhel sklonu stěny výsypky měřený od horizontály  (obrázek 1.2)

image124.gif         součinitel zvětšení místního zatížení

image126.gif         objemová tíha kapaliny nebo skladovaného materiálu

image128.gif        objemová tíha ztekuceného skladovaného materiálu

image130.gif       dílčí součinitel nahodilých zatížení

image132.gif       součinitel pro kombinační hodnotu nahodilého zatížení

image134.gif       součinitel pro častou hodnotu nahodilého zatížení

image136.gif       součinitel pro kvazistálou hodnotu nahodilého zatížení


Strana 17

image138.gif         obvodová úhlová souřadnice

image140.gif         návrhová hodnota součinitele tření o stěnu pro výpočet tlaku

image142.gif       střední hodnota součinitele tření o stěnu pro výpočet tlaku

image144.gif         efektivní úhel vnitřního tření

image146.gif       úhel tření na stěně výsypky, podle této hodnoty se klasifikuje tok materiálu v zásobníku


Strana 18

2    Klasifikace zatížení

(1)P Zatížení způsobená skladovaným materiálem jsou klasifikována jako nahodilá, viz ENV 1991 - 1.

(2)P Zatížení v nádržích jsou klasifikována jako nahodilá, viz ENV 1991 - 1.

(3)P Místní zatížení v průběhu plnění a vyprazdňování zásobníků jsou klasifikována jako volná.

(4)P Zatížení způsobená výbuchy prachu musí být klasifikována jako mimořádná.

 

 

 3    Návrhové situace

 

(1)P Pro návrhové postupy je možno použít obecnou úpravu  uvedenou v ENV 1991 - 1.

 

Poznámka -To neznamená, že články a hodnoty specifikované v ENV 1991 - 1 pro pozemní stavby mohou být aplikovány na zásobníky a nádrže.

(2)P Je nutno uvažovat vybrané návrhové situace a aplikovat kritické případy zatížení. Pro každý případ kritického zatížení musí být stanoveny návrhové hodnoty účinku kombinací zatížení.

(3)P  Pravidla pro kombinace  závisí na uvažovaném výpočtu a musí být stanoveny v souladu s ENV 1991 - 1 "Zásady navrhování" a podle přílohy A .

(4) Systémy zatížení u zásobníků a nádrží pro zatěžovací případy ve zvláštní návrhové situaci jsou ukázány dále.

(5)P Prefabrikované zásobníky musí být navrženy na zatížení způsobená manipulací, dopravou a montáží.

(6) Je nutné uvažovat zatížení vzniklé při maximálně možném naplnění zásobníku.

(7) Charakter zatížení při plnění a vyprazdňování zásobníků může být aplikován  pro mezní stavy únosnosti a použitelnosti.

(8) Jako mimořádné musí být uvažovány tato zatížení i situace:

- zatížení od účinku výbuchů;

     - zatížení způsobená nárazem vozidel;

     - seismická zatížení;

     - návrhové situace příslušné účinku požáru.

(9) V zásobnících a nádržích mohou být skladovány kapaliny nebo zrnité materiály způsobující výbuchy. Některé z těchto materiálů, jež mohou být příčinou explozí, jsou uvedeny v tabulce 7.1.

(10) Potenciální poškození způsobené explozemi prachu by mělo být omezeno nebo eliminováno volbou jednoho nebo obou následujících opatření:

     - zavedením oblasti dostatečného odlehčení tlakového účinku;

     - návrhem konstrukce odolné proti výbuchu.

(11) Tlak výbuchu v zásobníku bez příslušné oblasti odlehčení může být roven až 1 N/mm2.

(12) Prevence prašných explozí by měla být v návrhu zajištěna volbou jednoho nebo více opatření, jež následují:

     - předepsání vhodné údržby a čisticích procedur;

     - vyloučit vznícení výběrem bezpečného elektronického vybavení;

     - opatrné užití svářecích souprav .


Strana 19

(13) Výskyt trhlin musí být limitován pro mezní stav použitelnosti, aby se zabránilo pronikání vody v případě zásobníků navrhovaných pro materiály citlivé na vodu.1)

(14) Pro zásobníky a nádrže, které jsou  podrobeny průměrně více než jednomu zatěžovacímu cyklu za den, musí být vzaty v úvahu únavové efekty. Cyklus zatížení je roven jednomu naplnění a vyprázdnění. Jev únavy musí být také uvažován v zásobnících ovlivňovaných vibrujícím strojním zařízením.

(15)P Do veličiny zatížení uvažující účinek únavy je nutno zahrnout namáhání od sousedních konstrukcí.

 

 

4    Interpretace zatížení

 

(1)P Konstrukční tvar zásobníku musí být zvolen tak, aby byla zajištěna jeho malá citlivost vůči odchylkám zatížení.

 

(2)P Zatížení působené zrnitými materiály musí být stanoveno jak pro proces plnění, tak vyprazdňování zásobníku. Velikost a rozdělení návrhových zatížení závisí na konstrukci zásobníku, vlastnostech skladovaného materiálu a modelů toku vznikajících během vyprazdňování.

 

(3) Podstatná variabilita skladovaných materiálů a zjednodušení modelů zatížení způsobují  rozdíly mezi skutečnými zatíženími zásobníků a namáháními danými návrhovými pravidly podle oddílu 5. Například rozdělení tlaků při vyprazdňování se podél stěny zásobníku mění jako funkce času a přesná predikce středního tlaku ani jeho směrodatná odchylka nejsou v současnosti k dispozici.2)

 

(4) Při výpočtu zatížení zásobníků se mohou použít zjednodušená pravidla pro predikci modelů toku (obrázek 5.1).

 

(5) Tato zjednodušená pravidla pro predikci modelů toku (obrázek 5.1) by neměla být aplikována při návrhu zásobníků na průtok.

 

 

5    Zatížení zásobníků od zrnitých materiálů

5.1  Všeobecně

(1)  Zatížení z účinku zrnitých materiálů závisí na:

 - rozsahu materiálových vlastností;

 - změně podmínek povrchového tření (na stěně);

  - geometrii zásobníku;

  - způsobech plnění a vyprazdňování.

(2)  Model (celkový či nálevkovitý tok) by měl být stanoven z obrázku 5. 1.

(3) K určení modelu toku může být úhel tření na stěně stanoven buď zkouškou, jejíž popis je uveden v odstavci 5.3.2, nebo užitím přibližných hodnot koeficientu tření o stěny podle tabulky 7.1; pro předmětný úhel platí vztah

 image148.gif                                                                                                                               (5.1)

_______________

1) Národní poznámka - Viz NAD, články 3.2.1 a 3.2.2

2) Národní poznámka - Viz NAD, článek 3.3.1


Strana 20

(4) Charakteristické hodnoty pro zatížení při plnění a vyprazdňování jsou předepsány pro tyto typy zásobníků:

 - štíhlá sila;

 - nízká sila;

 - zásobníky homogenizační a s velkou rychlostí plnění.

(5) Jakékoliv podepření, které pro stěnu zásobníku představuje tuhost zrnitého materiálu, lze při výpočtu zatížení ignorovat. To znamená, že spolupůsobení deformace stěny a zatížení z účinku skladovaného materiálu je možno zanedbat.1)

 

image150.gif

Obrázek 5.1 - Hranice mezi celkovým a nálevkovitým tokem pro kuželové a klínovité výsypky

 

 

5.2  Štíhlé zásobníky

 

(1) Podrobná pravidla pro výpočet zatížení při plnění  jsou dána v 5.2.1 a pro zatížení při vyprazdňování  v  5.2.2. Zjednodušená  pravidla  pro  plnění  a  vyprazdňování  jsou  uvedena v 5.2.3.

(2)P Obecné rovnice pro výpočet zatížení na stěny zásobníku jsou dány v 5.2.1. Je nutno je použít jako základ pro výpočet těchto návrhových zatížení:

- na svislé stěnové části po naplnění (5.2.1);

- na plochá dna po naplnění (5.2.1);

- na výsypky po  naplnění (5.2.1);

- na vertikální stěnové části  při vyprazdňování (5.2.2);

- na rovinná dna a výsypky při vyprazdňování (5.2.2).

 

_______________

1) Národní poznámka - Viz NAD, článek  3.4.1


Strana 21

5.2.1  Zatížení při plnění zásobníku1)

 

(1)P Po naplnění  tlaková  složka  tření  na  stěně  image152.gif,  vodorovný tlak  image154.gif  a svislý tlak  image156.gif

v libovolné hloubce musí být uvažovány takto:

image158.gif 

 

(5.2)

 image160.gif

 

(5.3)

 image162.gif

 

(5.4)

kde:

 

 

 image164.gif

 

(5.5)

kde image165.gif  je objemová tíha;

      image166.gif   součinitel tření o stěny;

      image168.gif  poměr vodorovného ku svislému tlaku;

       image170.gif   hloubka;

      image171.gif   vnitřní obvod.

 

(2)P Výsledná svislá síla ve stěně na jednotku obvodu působící v  libovolné hloubce z  je rovna

 image173.gif

 

(5.7)

 

(3) Metody pro  stanovení vlastností  zrnitého  materiálu, a to  objemové  tíhy,  tření  na stěně a poměru tlaků jsou uvedeny v oddílu 7.3.

 

 

5.2.1.1  Svislá stěnová část

 

(1) Zatížení při plnění zásobníku se skládá z pevného a volného zatížení a nazývá se místní zatížení.

(2)P Pevné zatížení musí být určeno z výrazů (5.2) a (5.3).

(3) O místním tlaku je  nutno předpokládat, že působí na libovolnou část stěny zásobníku a je dán vztahem

 image175.gif  ,

 

(5.8)

kde

 

 

 image177.gif

 ,

(5.9)

když veličiny   image179.gif  a     image181.gif    jsou znázorněny v obrázku 1.2.

(4) V případě betonových zásobníků, zásobníků s výztuhami a zásobníků s nekruhovým příčným průřezem, je nutno o místním tlaku předpokládat, že působí na dvou protilehlých čtvercových plochách o délce strany s (obrázek 5.2); je dán výrazem

_______________

1) Národní poznámka - Viz NAD, článek 3.4.2


Strana 22

 image183.gif                                                                                                                                          (5.10)

(5) U mnohých zásobníků lze pro místní zatížení aplikovat zjednodušený postup. Nejnepříznivější případy zatížení mohou být realizovány tak, že lokální plocha se umístí ve středu výšky zásobníku a v této úrovni se zavede percentuální přírůstek pro stěnová napětí, takže se tyto složky zvětší v celé konstrukci.

(6) V případě tenkostěnných kruhových zásobníků musí být působení místního tlaku uvažováno po výšce s, avšak s přídatným účinkem maximálního vnějšího tlaku image185.gif  na jedné straně a se stejným přídatným účinkem k vnitřnímu tlaku image186.gif na opačné straně (obrázek 5.2). Tato závislost je vyjádřena ve tvaru

 image188.gif    ,                                                                                                                              (5.11)

kde image190.gif je  znázorněn na obrázku 5.2.

(7)  Celková vodorovná síla image192.gif z účinku místního zatížení na nevyztužené ocelové zásobníky je dána rovnicí

 image194.gif                                                                                                                                    (5.12)

(8) K aplikaci místního zatížení na tenkostěnné kruhové zásobníky lze užít zjednodušenou metodu. Předpokládá se, že místní zatížení působí v hloubce image196.gif pod ekvivalentním povrchem nebo ve středu výšky svislé stěnové části, podle toho, který parametr dává vyšší  zatížení.

 

image198.gif

 

Obrázek 5.2 - Nárys a půdorys místního zatížení


Strana 23

5.2.1.2  Plochá dna

(1) Svislá zatížení, působící na plochá nebo mírně zakřivená dna zásobníků (o sklonech image200.gif), musí být určována ze vztahu

 image202.gif                                                                                                                                        (5.13)

kde  image203.gif   se stanoví z výrazu (5.4)

       image205.gif  je součinitel zvětšení zatížení dna uvažovaný pro případ nerovnoměrného rozdělení    namáhání, tento součinitel je dán vztahem         (5.14).

 image207.gif .                                                                                                                                          (5.14)

 

5.2.1.3  Výsypky

 

(1)P Je-li v obrázku 5.3 úhel  image209.gif , složka tlaku image211.gif , normálná k šikmé stěně výsypky, se určí z výrazů

 image213.gif                                                                                                           (5.15)

 image215.gif                                                                                                                  (5.16)

 image217.gif                                                                                                                           (5.17)

 image219.gif                                                                                                                      (5.18)

 

kde  x               je délka mezi 0 a image221.gif (viz obrázek 5.3);

 

     image223.gif a image225.gif  tlakové složky z účinku plnění výsypky;

 

      image227.gif            tlak normálný k šikmé stěně výsypky ve skladovaném materiálu bezprostředně

                         v   přechodovém průřezu;

 

     image228.gif               součinitel zvětšení zatížení na dno zásobníku podle výrazu  (5.14);

 

     image230.gif             svislý tlak působící v přechodovém průřezu odvozený ze vztahu (5.4).

 

 

(2)P Veličina tlaku image231.gif jako tření o stěnu je dána rovnicí

 image233.gif  ;                                                                                                                                        (5.19)

 image235.gif   se určí z výrazu (5.15).


Strana 24

 

image237.gif

Obrázek 5.3 - Zatížení výsypky a tahová síla v jejím vrcholu

 

 

(3) Pro návrh zásobníku může být žádoucí svislá složka tahové síly ve vrcholu výsypky (např.  pro návrh podpor nebo okružní nosník v úrovni přechodu). Svislou složku je nutno určit z rovnováhy sil se zahrnutím dodatečného zatížení image239.gif příslušného přechodovému průřezu a tíhy obsahu výsypky (obrázek 5.3)

 

 

5.2.2  Zatížení při vyprazdňování

5.2.2.1  Svislá stěnová část

(1)P Zatížení při vyprazdňování jsou složena z pevného a volného zatížení a nazývají se místní zatížení.

(2) Pro pevná zatížení image241.gif platí vztahy

 image243.gif                                                                                                                                    (5.20)       

 image245.gif     ,                                                                                                                                 (5.21)

kde image246.gif a   image248.gif   jsou součinitelé zvětšení zatížení podle výrazů (5.22) a (5.23).

Pro zásobníky, u nichž je materiál odebrán  z hladiny (bez toku) :

 image250.gif                                                                                                                                   (5.22)

V jiných štíhlých zásobnících součinitelé zvětšení jednak tlaku na stěnu, jednak vodorovného zatížení jsou rovny

 image252.gif a   image254.gif    (viz 7.1)                                                                                                   (5.23)

(3) Velikost místního tlaku image255.gif při vyprazdňování


Strana 25

 image257.gif                                                                                                                                    (5.24)

kde     image259.gif  se stanoví z výrazu (5.21)

          image260.gif      závisí na větší z excentricit - buď při plnění nebo při vyprazdňování  a platí      

 

 image262.gif                                                                                                                                   (5.25)

 

(4) Místní zatížení při vyprazdňování lze určit dle postupu daného pro odvození místního zatížení při plnění zásobníku (5.2.1.1(4) až (8)).

 

 

 

5.2.2.2  Ploché dno a výsypka

 

 

(1) V případě nálevkovitého toku v zásobníku může být zatížení při vyprazdňování na dna a výsypky stanoveno užitím postupu pro zatížení při plnění (5.2.1.2 a 5. 2.1.3).

 

(2) Pro celkový tok se aplikuje přídavný pevný normálný tlak - nárazové zatížení image264.gif (viz obrázek 5.3) působící na délce 0,2image265.gif podél stěny výsypky a po obvodě. Uvedená veličina je dána vztahem

 image267.gif    ,                                                                                                                                    (5.26)

kde image269.gif  je vodorovný tlak v přechodovém průřezu při plnění zásobníku.

 

5.2.2.3  Zjednodušená metoda pro plnění a vyprazdňování zásobníku

(1) U zásobníků, kde image270.gif  je menší než 5 m, lze použít zjednodušený postup pro hodnocení procesů plnění a vyprazdňování. Pro tuto proceduru mohou být stanovena místní zatížení podle 5.2.1 a 5.2.2, a to zvětšením vodorovných tlaků.

(2) Pro betonové zásobníky, zásobníky s výztuhami a tyto konstrukce s nekruhovým příčným průřezem jsou zvětšené vodorovné tlaky při plnění ( image272.gif ) vyjádřeny ve tvaru

 image274.gif                                                                                                                          (5.27)

 image276.gif                                                                                                                         (5.28)

přitom se  image277.gif  určí ze vztahu (5.3)

                image279.gif  ze vztahu (5.21)

            a   image280.gif    z výrazů (5.9) a (5.25).

 

(3) V případě tenkostěnných kruhových zásobníků jsou zvětšené vodorovné tlaky při plnění image282.gif a při vyprazdňování image284.gif a zvětšený svislý tlak při plnění image285.gif a při vyprazdňování image287.gif dány rovnicemi

 image289.gif                                                                                                                           (5.29)


Strana 26

 image291.gif                                                                                                                          (5.30)

 image293.gif                                                                                                                         (5.31)

 image295.gif                                                                                                                        (5.32)

kde image296.gifhf  se určí ze vztahu (5.3),

      image297.gif   z (5.21),

      image299.gif  z (5.2),

      image301.gif  z (5.20),

    image302.gif  se počítá z výrazů (5.9) nebo (5. 25).

 

5.3.  Nízké zásobníky

(1) Zatížení stěn v nízkých zásobnících by měla být uvažována jako pro štíhlé konstrukce (viz 5.2) s modifikacemi pro součinitele zvětšení zatížení, místní tlak a vodorovné tlaky a pro zatížení na dna zásobníků.

(2) Modifikace pro součinitele zvětšení zatížení image304.gifa  image306.gif  a pro místní tlak jsou dány takto:

V případě zásobníků, u nichž  image308.gif :

 image310.gifa  image312.gif                                                                                                              (5.33)

Pro zásobníky, kde 1< image314.gif < 1,5 :

 image316.gif                                                                                                                (5.34)

a

 image318.gif                                                                                                     (5.35)

a                     

 image320.gif                                                                                                                    (5.36)

 

když  image321.gif  se určuje podle (5.2.1.1) a (5.2.2.1).

 

 (3) Modifikace pro boční tlak jsou znázorněny v obrázku 5.4. Boční tlak image323.gif může být v bodě, kde se horní povrch skladovaného materiálu dotýká stěny zásobníku, redukován na nulovou hodnotu. Pod tímto bodem lze předpokládat lineární průběh tlaku (obr. 5.4), položíme-li image325.gif, až potud, než velikost lineárního tlaku dosáhne hodnotu stanovenou z rovnice 5.3  nebo 5.21.

 


Strana 27

(4) Svislé tlaky image327.gif působící během plnění a vyprazdňování na ploché dno zásobníku jsou vyjádřeny ve tvaru: 1)

 

 image329.gif)                                                                          (5.37)

 

kde image331.gif   se obdrží z výrazu (5.4)  pro image333.gif

      image335.gif

      image337.gif  dostaneme z rovnice (5.4) při image339.gif (viz obrázek 5.4) a předpokládá  se, že nejnižší bod stěny není v kontaktu se skladovaným materiálem (obrázek  5.4)

      image340.gif  je dáno rovnicí (5.14)

(5) Zatížení na výsypku během plnění je nutno uvažovat podle rovnice (5.15)

(6) Zatížení na výsypku v průběhu vyprazdňování musí být odvozeno podle postupu uvedeného v  odstavci 5.2.2.2 pro plochá dna výsypky.

 

image342.gif

 

 

Obrázek 5.4 - Zatížení na stěny a plochá dna nízkých zásobníků

_______________

1) Národní poznámka - Viz NAD, článek 3.4.3


Strana 28

 

5.4.  Homogenizační zásobníky a sila s vysokou rychlostí plnění

 

(1)P Zásobníky homogenizační a s vysokou rychlostí plnění musí být navrhovány na tyto zatěžovací stavy:

 

         - se skladovaným materiálem fluidizovaným,

 

         - se skladovaným materiálem nefluidizovaným (čeření, použití fluidního roštu).

 

(2)P O zásobnících na prachové materiály, kde rychlost stoupání povrchu při plnění skladované hmoty přesahuje 10 m/h, se předpokládá, že tento skladovaný materiál je fluidizovaný  (ztekucený).

 

(3)P Tlak na stěny zásobníku p z účinku fluidizovaného materiálu musí být stanoven z relace

 

 image344.gif                                                                                                                                            (5.38)

 

kde image345.gif  značí fluidizovanou objemovou tíhu.1)

 

(4) Fluidizovanou objemovou tíhu image346.gif prachových materiálů lze uvažovat podle vztahu:

 

 image348.gif                                                                                                                                          (5.39)

 

kde image349.gif  je objemová tíha prachu v nasypaném stavu určená podle oddílu 7.

 

(5)P Návrhová zatížení v případě neztekuceného materiálu musí být odvozena pro štíhlé zásobníky podle oddílu 5.2 a pro nízké konstrukce podle oddílu 5.3.

 

 

6    Zatížení nádrží kapalinami 2)

 

6.1  Všeobecně

 

(1) Při zatížení kapalinami se  uvažuje:

 

 - definovaný objem  kapaliny, která má být v nádrži  skladována;      

 

 - geometrie  nádrže;

 

 - maximálně možná výška hladiny kapaliny v nádrži.

 

(2) Charakteristická hodnota tlaku  image350.gif  je:

 

 image352.gif   ,

 

kde z  je výška hladiny

 

     image353.gif  je objemová tíha kapaliny

 

 

_______________

1), 2) Národní poznámka - Viz NAD, článek 3.5.1


Strana 29

6.2  Vlastnosti kapaliny

 

(1) Objemové tíhy jsou dány ENV 1991-2-1 Objemová tíha, vlastní tíha a užitná zatížení.

 

 

 7    Vlastnosti materiálů

 

7.1 Vlastnosti zrnitých materiálů

 

(1) Vlastnosti zrnitých materiálů se určují budˇ  zjednodušeným postupem podle 7.2 nebo na základě zkoušek, jak je uvedeno v 7.3. Maximální součinitel zvětšení zatížení C0 je dán v tabulce 7.1, nebo jej lze stanovit podle 7.4.

 

 

7.2  Zjednodušená metoda

 

(1) Vlastnosti materiálu jsou definovány v tabulce 7.1. Hodnoty pro image354.gif jsou veličiny na horní hranici,  zatímco  image356.gif   jsou střední hodnoty.

 

(2) Aby byla vzata v úvahu i náhodná proměnnost vlastností zrnitého materiálu a získaly se hodnoty reprezentující extrémy materiálových vlastností, hodnoty image357.gif by měly být upraveny prostřednictvím  převodních součinitelů  0,9 a 1,15. Při výpočtu maximálních zatížení jsou tedy použity tyto kombinace:

 

 Max  image359.gif                                                                                         (7.1)

 Max image361.gif                                                                                           (7.2)

 Max image363.gif                                                                                       (7.3)

 

Poznámka - Pro skořepinové konstrukce může být minimální (podporové) zatížení nepříznivé.

 

Tabulka 7. 1 - Vlastnosti zrnitého materiálu1)

 

 

Příslušný materiál

 

Objemová tíha g3)

[kN/m3]

 

Poměr napětí

image365.gif

Součinitel tření o stěnuimage367.gif

Maximální součinitel zvětšení zatížení

image369.gif

Ocel4)

Beton

Ječmen 1)

8,5

0,55

0,35

0,45

1,35

Cement

16,0

0,50

0,40

0,50

1,40

Cementový slinek

18,0

0,45

0,45

0,55

1,40

Suchý písek 2)

16,0

0,45

0,40

0,50

1,40

Mouka 1)

7,0

0,40

0,30

0,40

1,45

Létavý popílek2)

14,0

0,45

0,45

0,55

1,45

Kukuřice 1)

8,5

0,50

0,30

0,40

1,40

Cukr 1)

9,5

0,50

0,45

0,55

1,40

Pšenice 1)

9,0

0,55

0,30

0,40

1,30

Uhlí 1,2)

10,0

0,50

0,45

0,55

1,45

Poznámka : 1)  U tohoto materiálu se může vyskytnout exploze  prachu

                      2)  Vzhledem k možnému kolísání materiálových vlastností je žádoucí zvýšená pozornost

                      3) Objemová tíha slouží pro výpočet zatížení a nikoliv pro výpočet objemu. Tíhy z oddílu 2                                                                                                                                                                                                                                                      "Objemová tíha, vlastní tíha a užitná zatížení" ENV 1991-2-1 mohou být  použity  pro výpočet objemu

                4)  Neuvažovat pro vlnité stěny

 

_______________

1) Národní poznámka - Viz NAD, článek 3.6.1 


Strana 30

7.3  Zkoušení zrnitých materiálů

 

(1)P Zkoušení se musí provádět na reprezentativních vzorcích zrnitého materiálu. Střední hodnota pro každou vlastnost materiálu se určí tak, že se bere ohled na změnu druhotných parametrů jako jsou složení, zrnitost, obsah vlhkosti, teplota, stáří, elektrický náboj  při manipulaci a výrobní způsob.

 

(2)P Střední  hodnoty ze zkoušek je třeba upravit  převodním součinitelem, aby se získala krajní hodnota. Převodní součinitel se vybere tak, aby se bral ohled na změnu vlastností materiálu v průběhu životnosti sila a také na nepřesnosti při odebírání vzorků.

 

(3)P Převodní součinitel pro vlastnosti materiálu je nutno upravit, pokud působení jednoho z druhotných parametrů činí víc než 75%  krajní meze zavedené pro vlastnosti materiálu pomocí převodního součinitele.

 

 

7.3.1  Objemová tíha image371.gif  v nasypaném stavu

 

(1) Objemová tíha v nasypaném stavu má být určena na úrovni namáhání odpovídající maximálnímu vodorovnému tlaku v silu. Vodorovný tlak image373.gif v silu lze stanovit pomocí výrazu (5.4).

 

(2) Způsob zkoušení pro měření objemové tíhy v nasypaném stavu je popsán v příloze B.

 

(3) Převodní součinitel nemá být menší než 1,15.

 

 

7.3.2  Součinitel tření o stěny mm 

 

(1) Doporučuje se měřit dvě hodnoty image375.gif. Jedna se použije pro určení modelů toků a druhá se použije pro výpočet zatížení na stěnu.

 

(2) Zkoušky k určení image376.gif pro vyhodnocení modelů toků se mají provádět při nízké úrovni tlaku, který odpovídá úrovni tlaku  zjištěného během toku ve spodní části násypky.

 

(3) Zkoušky k určení image377.gif pro výpočet zatížení se mají provádět při hladině napětí, která odpovídá maximálnímu vodorovnému tlaku image379.gif ve vodorovné části sila; image380.gif může být stanoveno pomocí výrazu (5.3).

 

(4) Zkušební metody pro měření dvou hodnot  image381.gif jsou popsány v příloze B.

 

(5) Převodní součinitel nesmí být menší než 1,15 pro horní mezní hodnotu, nebo větší než  0,9 pro dolní mezní hodnotu.

 

 

7.3.3  Poměr vodorovného tlaku ke svislému tlaku

 

(1) Poměr vodorovného a svislého tlaku image383.gif se musí určit pro hodnotu svislé složky napětí   odpovídající maximálnímu svislému tlaku v silu. Přitom musí být zamezeno posunutí zkušebního vzorku v příčném směru.. Vodorovný tlak  se může určit pomocí výrazu (5.4).

 

(2) Zkušební metoda je dána v příloze B.

 

(3) Alternativní zkušební metoda založená na měření vnitřního úhlu tření je rovněž dána.

 

(4) Převodní součinitel nesmí být menší než 1,15 pro horní mezní hodnotu, nebo větší než  0,9 pro dolní mezní hodnotu.

 


Strana 31

7.4  Součinitel zvětšení zatížení

 

(1)P Součinitel zvětšení zatížení C bere ohled na množství jevů vyskytujících se během vyprazdňování sila. Velikost součinitele zvětšení roste spolu se vzrůstající materiálovou pevností.

 

(2) Vhodná zkušební metoda pro parametr C nebyla dosud vyvinuta. Součinitel zvětšení zatížení je založen na zkušenostech a vztahuje se na sila s obvyklým systémem plnění a vyprazdňování, a opírá se o obvyklé tolerance užívané v praxi.

 

(3) Pro materiály, které nejsou uvedeny v tabulce 7.1, lze maximální stěnový součinitel zvětšení  získat použitím vztahů:

 

Pro image385.gif.

 

Pro image387.gif                                                                                              (7.4)

 

kde  image389.gif  je vyjádřeno ve stupních

 

(4) Zkušební metoda pro určení  image390.gif  je dána v příloze B.

 

(5) Příslušný součinitel zvětšení pro zvláštní typy   zásobníků  se speciálními druhy skladovaného materiálu může být odhadnut na základě zkoušek v měřítku 1:1, provedených na takových  konstrukcích.


-- Vynechaný text --