luty 1996

POLSKI KOMITET Normalizacyjny	POLSKA NORMA	PN-B-03202
		Konstrukcje stalowe
				Grupa katalogowa SKN 0702 ICS 91.080.10
		Silosy na materiału sypkie
		Obliczenia statyczne i projektowanie

nr ref. PN-B-03202:1996

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacyjny dnia 16 lutego 1996 r.

(Uchwała nr 4/96-o)

Deskryptory

0580417 - konstrukcje metalowe, 0580417B - konstrukcje stalowe, 0187737 - zbiorniki do przechowywania, 0260740 - projektowanie, 0315549 - obliczanie, 0226126 - silosy

ABSTRAKT NORMY

Określono zasady obliczania i projektowania stalowych silosów na materiały sypkie i kiszonki. Ustalono zakres stosowania: do opracowania dokumentacji technicznej stalowych silosów, ich wykonywania i montażu oraz eksploatacji z wyłączeniem silosów z komorami współosiowymi, komór ze ścianami pochylonymi oraz silosów z występami i belkami obciążającymi wbudowanymi wewnątrz komory.

Podano 10 terminów dotyczących: komór (3), naporu, aeracji, homogenizacji, wietrzenia, przepływu (3).

Zamieszczono: 3 tablice dotyczące zalecanych gatunków stali na płaszcz i lej silosów, charakterystyk wybranych materiałów sypkich, naporu niektórych kiszonek na ściany komór; 7 rysunków dotyczących rodzaju przepływu; 2 załączniki dotyczące obliczania płaszcza silosu.

Przedmowa

Niniejsza norma jest pierwszą normą dotyczącą silosów stalowych.

W normie wykorzystano krajowe i zagraniczne badania i doświadczenia w projektowaniu silosów, a w szczególności uwzględniono:

- postanowienia normy DIN 1055 część 6:1987 przy obliczaniu naporu materiału składowanego,

- postanowienia normy DIN 18800 część 4:1990 przy sprawdzaniu stateczności elementów konstrukcji silosów.

W niniejszej normie zamieszczono dwa załączniki normatywne (A i B).

nr ref. PN-B-03202:1996

1 Wstęp

1.1 Zakres normy

Norma obejmuje obliczenia i projektowanie stalowych silosów na materiały sypkie i silosów na kiszonki.

Normę stosuje się przy opracowywaniu dokumentacji technicznej stalowych silosów, ich wykonywaniu i montażu oraz eksploatacji.

Normę stosuje się do silosów z komorami o ścianach pionowych z lejem wysypowym lub dnem płaskim, w których przechowuje się materiały sypkie o przepływie rdzeniowym lub masowym (rysunek 1) i kiszonki.

Normy nie stosuje się do silosów z komorami współosiowymi, komór ze ścianami pochylonymi oraz silosów z występami i belkami odciążającymi wbudowanymi wewnątrz komory.

1.2 Normy powołane

PN-B-02000:1982 (PN-82/B-02000) Obciążenia budowli - Zasady ustalania wartości

PN-B-02011:1977 (PN-77/B-02011) Obciążenia w obliczeniach statycznych - Obciążenie wiatrem

PN-B-02015:1986 (PN-86/B-02015) Obciążenia budowli - Obciążenia zmienne środowiskowe - Obciążenia temperaturą

PN-B-02482:1983 (PN-83/B-02482) Fundamenty budowlane - Nośność pali i fundamentów palowych

PN-B-03001:1976 (PN-76/B-03001) Konstrukcje i podłoża budowli - Ogólne zasady obliczeń

PN-B-03020:1981 (PN-81/B-03020) Grunty budowlane - Posadowienie bezpośrednie budowli - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200) Konstrukcje stalowe - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-03264:1984 (PN-84/B-03264) Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-06200:1977 (PN-77/B-06200) Konstrukcje stalowe budowlane - Wymagania i badania

1.3 Definicje

1.3.1 smukłość komory:

Iloraz wysokości komory i średnicy (h/d).

1.3.2 komora zblokowana:

Dwie lub więcej komór zbiornika połączonych ze sobą monolitycznie.

1.3.3 komora gwiazdkowa:

Wewnętrzna komora silosu usytuowana pomiędzy zblokowanymi komorami walcowymi.

1.3.4 napór:

Oddziaływanie na jednostkę powierzchni ściany lub dna zbiornika wywierane przez składowany materiał.

1.3.5 aeracja:

Napowietrzanie składowanego materiału służące wspomaganiu opróżniania.

1.3.6 homogenizacja:

Mieszanie materiału sypkiego przez tłoczenie do silosu powietrza przy zamkniętym otworze wysypowym.

1.3.7 wietrzenie:

Wprowadzenie do wnętrza komory powietrza w celu suszenia lub schłodzenia przechowywanego materiału.

1.3.8 rodzaj przepływu:

Cecha określająca zachowanie się materiału składowanego w trakcie opróżniania silosu. Rodzaj przepływu określa się na podstawie rysunku 3 dla lejów stożkowych i ostrosłupowych lub rysunku 4 dla lejów ze szczelinowym otworem wysypowym.

1.3.9 przepływ masowy:

Przepływ, podczas którego cały składowany materiał znajduje się w ruchu (rysunek 1a).

1.3.10 przepływ rdzeniowy:

Przepływ, podczas którego część materiału składowanego znajduje się w spoczynku (rysunki 1b, c, d, e).

1.4 Symbole

1.4.1 Wielkości geometryczne

A - pole przekroju wewnętrznego komory, w metrach kwadratowych

a - mimośród osi otworu wylotowego, w metrach

α - kąt pochylenia ścian leja w stosunku do poziomu, w stopniach,

d - średnica koła wpisanego w obrys komory, w metrach

h - wysokość słupa materiału składowanego, w metrach

r - promień krzywizny ściany komory, w metrach

t - grubość ściany komory, w metrach

u - obwód wewnętrzny komory, w metrach

z - rzędna mierzona od górnej powierzchni umownie wyrównanego materiału składowanego, w metrach

z* - lokalna wysokość słupa materiału składowanego, w metrach

1.4.2 Oddziaływania jednostkowe

p_b - napór pionowy na dno płaskie, w kilopaskalach

p_h - napór poziomy, w kilopaskalach

p_l - ciśnienie tłoczonego gazu, w kilopaskalach

p_n - składowa normalna naporu w leju wysypowym, w kilopaskalach

p_v - napór pionowy, w kilopaskalach

p_w - napór styczny, w kilopaskalach

P_w - suma oddziaływań stycznych na jednostkę obwodu komory, w kiloniutonach na metr

1.4.3 Inne wielkości

β - parametr uwzględniający nierównomierność naporu,

δ - odchyłka geometryczna walcowego płaszcza silosu,

φ - kąt stoku naturalnego, w stopniach,

e_h - współczynnik wzrostu naporu przy opróżnianiu,

γ - ciężar objętościowy, w kiloniutonach na metr sześcienny,

λ - iloraz p_h/p_v,

μ - współczynnik tarcia o ścianę komory - p_w/p_h

1.4.4 Indeksy

e - dla stanu opróżniania silosu,

f - dla stanu napełnienia silosu.

Symbole podane są na rysunku 2.

Rysunek 1

Rysunek 2

2 Materiały

2.1 Postanowienia ogólne

Stal i materiały złączne należy przyjmować zgodnie z postanowieniami PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200).

2.2 Wytyczne doboru stali

Przy doborze stali należy zwrócić szczególną uwagę na rodzaj konstrukcji (spawana, nie spawana), rodzaj obciążenia (np. wielokrotne zmienne, udarowe), warunki pracy (np. na temperaturę eksploatacji sprzyjającej kruchemu pękaniu stali). Na płaszcz i leje silosów zaleca się stosować gatunki stali podane w tablicy 1.

Tablica 1

Granica plastyczności MPa	Rodzaj konstrukcji ścian komory i leja	Gatunek i odmiana plastyczności
				t ≤ 4	4 < t ≤ 12	12 < t ≤ 16	t > 16
		Re ≤ 235	nie spawana	St0S^1)	St3SY	-	-
				St3Sy
		spawana	-	St3S	St3VC	St3WD
	235 < Re ≤ 355	nie spawana		B	-	-
		spawana	-	B	C	D(E)^2)
^1) Blachy w gatunku St0S zaleca się stosować jako ocynkowane płaskie lub faliste.
^2) Przy grubości t > 25 mm zaleca się stosować odmianę „E”.

Na podłużnice i wręgi komór walcowych oraz na pierścień podporowy zaleca się stosowanie stali w gatunku identycznym jak na płaszcz silosu.

Na konstrukcje dachów łączonych śrubami zaleca się stosowanie blachy i kształtowników ze stali w gatunku St0S, St3SX, a na spawane ze stali St3SY. Konstrukcje wsporcze silosu mogą być projektowane ze stali półuspokojonych.

Blachy wzmacniające ściany komory przy otworach technologicznych należy wykonywać ze stali tego samego gatunku co i ściany komory.

3 Oddziaływania składowanego materiału - wartości i rozkłady naporu

3.1 Charakterystyka wybranych materiałów sypkich

Według tablicy 2.

Tablica 2

Materiał	Ciężar objętościowy γ	Iloraz naporu poziomego i pionowego λ	Współczynnik tarcia materiału o ściany zbiornika			Współczynnik wzrostu naporu przy opróżnianiu eh0	Parametr βG	Kąt stoku naturalnego φ
			kN/m^3		μ1			μ2	μ3			stopnie
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Jęczmień	8,00	0,65	0,50	0,35	0,25	1,40	0,60	28,00
Kukurydza	8,00	0,60	0,60	0,40	0,25	1,60	0,90	30,00
Pszenica	9,00	0,60	0,60	0,40	0,25	1,40	0,50	30,00
Pasza treściwa sypka	6,00	0,50	0,50	0,35	0,25	1,70	1,00	40,00
Pasza treściwa granulowana	8,00	0,50	0,40	0,30	0,25	1,50	0,70	30,00
Soja	8,00	0,70	0,50	0,40	0,25	1,40	0,50	30,00
Ziemniaki	8,00	0,60	0,50	0,40	0,35	1,40	0,50	30,00
Cukier kryształ	9,50	0,60	0,55	0,50	0,40	1,20	0,40	30,00
Mąka	7,00	0,40	0,50	0,35	0,25	1,40	0,60	45,00
Cement	17,00	0,65	0,50	0,45	0,40	1,20	0,50	30,00
Piasek	16,00	0,50	0,60	0,50	0,40	1,30	0,40	25,00
Popiół lotny	15,00	0,55	0,70	0,60	0,50	1,20	0,50	25,00
Pył węglowy	8,00	0,70	0,55	0,50	0,40	1,20	0,50	40,00
Wapno w proszku	13,00	0,65	0,55	0,50	0,40	1,20	0,50	25,00
Żwir	20,00	0,60	0,60	0,50	0,40	1,30	0,40	30,00
Żużel kotłowy	12,00	0,50	0,70	0,60	0,50	1,40	0,60	40,00
Koks	8,00	0,60	0,60	0,55	0,50	1,30	0,60	40,00
Węgiel	10,00	0,60	0,60	0,50	0,45	1,30	0,60	35,00
Klinkier cementowy	18,00	0,60	0,60	0,50	0,40	1,30	0,40	33,00
Tlenek glinu	12,00	0,65	0,50	0,45	0,40	1,20	0,50	35,00

Przy projektowaniu silosów na materiały nie podane w tablicy 2 należy uwzględnić odpowiednie wyniki badań.

Współczynnik tarcia o ściany zbiornika:

μ₁ - dla powierzchni nierównych, kiedy tarcie występuje wewnątrz nie uwzględnia się składowanego (np. przy ścianach z blach o poziomych falach lub fałdach);

μ₂ - dla powierzchni średniogładkich (np. blachy nitowane lub łączone śrubami);

μ₃ - dla powierzchni gładkich (np. blachy spawane).

W przypadku wątpliwości co do wyboru klasy szorstkości ściany, współczynnik μ należy przyjmować tak, aby powodowało to zwiększenie bezpieczeństwa konstrukcji. Zwiększenie gładkości przez wydzieliny organicznych materiałów składowanych (np. tłuszcz) jest uwzględnione w tablicy 2.

3.2 Napór po napełnieniu komory

Napór po napełnieniu komory należy obliczać wg wzorów 1 do 4.

(1)

(2)

(3)

(4)

w których:

p_wf, p_hf, p_vf, P_wf - wartości naporu po napełnieniu, w kilopaskalach,

Φ (z) - funkcja wyrażona wzorem 5

Φ (z) = 1 - e^(-z/z0)

(5)

z₀ - głębokość charakterystyczna wyrażona wzorem 6, w metrach

(6)

3.3 Napór przy opróżnianiu komory

3.3.1 Postanowienia ogólne

Przy założonym kącie pochylenia ściany leja α, dla wybranych materiałów do składowania należy z tablicy 2 odczytać odpowiednie wartości współczynnika tarcia μ i sprawdzić na rysunku 3 lub 4 w jakim polu rysunku znajduje się punkt o współrzędnych μ, α. Jeżeli punkt znajdzie się w polu przepływu rdzeniowego, to można przyjąć, że w silosie wystąpi rzeczywiście przepływ rdzeniowy (podane w tablicy 2 wartości współczynników μ są z reguły mniejsze od występujących w praktyce).

Rysunek 3

Rysunek 4

W przypadku, gdy punkt znajdzie się w polu przepływu nieokreślonego lub masowego, to wartość μ dla ściany leja, odpowiednią do oszacowania rodzaju przepływu należy określić za pomocą badań doświadczalnych.

Przy obliczaniu naporu w fazie opróżniania, w przypadku przepływu rdzeniowego, należy uwzględnić oddziaływania równomierne i nierównomierne.

W przypadku przepływu masowego, zamiast oddziaływań nierównomiernych, należy uwzględnić skupione oddziaływania występujące w strefie przejścia komory w lej wysypowy (wzór 28).

3.3.2 Napór równomierny

Napór równomierny należy obliczać wg wzorów 7 do 8

p_we = e_w × p_wf

(7)

p_he = e_h × p_hf

(8)

w których:

p_we, p_he - wartości naporu przy opróżnianiu, w kilopaskalach.

Wartości współczynników zwiększających e_w i e_h należy określać:

- dla h/d ≤ 2,5μ wg wzorów 9 i 10

e_w = 1,0

(9)

e_h = 1,0

(10)

- dla 2,5μ < h/d < 5,0μ wg wzorów 11 i 12

(11)

(12)

- dla h/d ≥ 5,0μ wg wzorów 13 i 14

e_w = 1,1

(13)

e_h = e_h0

(14)

w którym:

e_h0 - współczynnik wzrostu naporu przy opróżnianiu wg tablicy 2.

UWAGA - Napór pionowy przy opróżnianiu jest mniejszy od naporu pionowego po napełnieniu.

3.3.3 Napór nierównomierny

W trakcie opróżniania silosu mogą dodatkowo powstać oddziaływania nierównomierne p_he1 lub p_he2, które należy uwzględniać w obliczeniach.

Jeżeli komora silosu ma przekrój kołowy, należy przyjmować, że dodatkowe niesymetryczne, poziome oddziaływanie skupione p_he1 działa na polu ściany o kształcie kwadratu i boku s = 0,8A/u.

Analogiczne obciążenie równoważące działa po przeciwnej stronie tej samej średnicy. Nie należy uwzględniać sprężystego podparcia ściany przez materiał składowany.

W przypadku silosów stykających się ścianami można nie uwzględniać wzajemnego wpływu oddziaływań nierównomiernych.

Wartość lokalnie zwiększonego poziomego naporu p_he1 należy przyjmować wg wzoru 15

p_he1 = β p_he

(15)

Parametr nierównomierności naporu β należy określać wg wzorów 16 do 23

β = β_h × β_a × β_t × β_G

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

w których:

β_h - parametr związany ze smukłością komory,

β_a - parametr związany z mimośrodem opróżniania,

β_t - parametr związany ze smukłością ściany komory,

β_G - parametr związany z rodzajem materiału (należy przyjmować z tablicy 2).

Dla komór o przekroju kołowym, które mają odpowiednie usztywnienia poziome na końcach oraz ściany o małej sztywności giętnej, a także dla komór o przekroju wielokąta, można stosować sposób uproszczony, przyjmując zastępcze oddziaływania równomierne p_he2 wg wzoru 24

p_he2 = χ p_he

(24)

Wartość współczynnika zwiększającego χ należy obliczać:

- dla komór o przekroju kołowym wg wzorów 25 i 26

(25)

(26)

- dla komór o przekroju wielokąta wg wzoru 27

χ = 1 + 0,8β

(27)

W przypadku konstrukcji ortotropowej jako wartość t należy przyjmować zastępczą grubość płaszcza komory w połowie jej wysokości obliczoną z warunku jednakowej sztywności giętnej w kierunku obwodowym.

Dla wartości pośrednich r/t należy zastosować interpolację liniową.

3.4 Oddziaływania przy przepływie masowym

Dodatkowe oddziaływanie na komorę i lej wywołane przez przepływ masowy p_s jest określone wzorem 28

p_s = γ × min(z, d)

(28)

Rozkład oddziaływań przedstawia rysunek 5.

Rysunek 5

3.5 Napór na płaskie dno komory

Dla silosów o smukłości h/d > 1,5 równomierny napór pionowy p_b oblicza się wg wzoru 29

p_b = c_b × p_vf ≤ γ × h

(29)

w którym:

c_b - współczynnik naporu na dno; w przypadku przepływu rdzeniowego, gdy mogą wystąpić efekty dynamiczne (np. kukurydza, klinkier cementowy) przyjmuje się c_b = 1,8, w pozostałych przypadkach należy przyjmować c_b = 1,5.

Dla silosów o smukłości h/d ≤ 1,5 nierównomiernie rozłożony napór liniowy oblicza się wg wzoru 30

p_b = c_b × p_vf ≤ γ × z*

(30)

Przy określaniu p_vf przyjmuje się z = h przy ścianie komory i z = 1,5d w osi komory.

3.6 Napór na lej wysypowy

Obwiednie obciążeń, mogących wystąpić w leju, można obliczyć stosując wzory 31 do 34. W przypadku lejów o niejednakowym pochyleniu ścian należy przyjmować odpowiednią wartość α. Dla obliczenia sił w połączeniu leja z innymi zespołami konstrukcyjnymi należy korzystać z warunków równowagi. Przyjmuje się, że lej jest wypełniony materiałem składowanym, na którego górną powierzchnię działa napór p_b wg wzorów 29 i 30.

Wzory odnoszą się do lejów o kącie pochylenia α ≥ 20°. Dla α < 20° oddziaływanie na lej oblicza się wg 3.5.

Napór od materiału sypkiego zawartego w leju należy obliczać wg wzorów 31 i 32

(31)

(32)

Wzory 31 i 32 należy stosować zarówno przy poziomej górnej powierzchni materiału, jak i przy stożku usypowym o objętości pozwalającej uzyskać, po umownym wyrównaniu, całkowite wypełnienie leja (rysunek 6).

Rysunek 6

Napór od materiału powyżej leja (rysunek 7) należy obliczać wg wzorów 33 do 35

Rysunek 7

(33)

p_n2 = p_vf × c_b cos² α

(34)

(35)

w których:

p_n1 - wartość składowej normalnej naporu przy górnym brzegu leja, w kilopaskalach,

p_n2 - wartość składowej normalnej naporu przy dolnym brzegu leja, w kilopaskalach.

Współczynnik c_b należy przyjmować wg 3.5.

W przypadku przepływu masowego należy dodatkowo uwzględnić obciążenia wg 3.4.

3.7 Oddziaływania występujące przy tłoczeniu gazu do komory

W przypadku aktywnego wietrzenia materiału sypkiego należy przyjmować liniowy rozkład ciśnienia od wartości p₁ w miejscu tłoczenia od zera na górnej powierzchni materiału. Ciśnienie to należy dodać do naporu poziomego p_hf i pionowego p_b.

W przypadku tłoczenia powietrza w celu wspomagania opróżniania silosu z materiałów pylistych należy przyjmować rozkład liniowy ciśnienia gazu od wartości p₁ w miejscu tłoczenia do zera na wysokości 1,3p₁/γ. Wartość tego ciśnienia należy porównać z wartościami naporów p_he, p_b = c_b × p_vf i do obliczeń przyjąć wartość większą.

W przypadku homogenizowania materiałów pylistych należy przyjmować rozkład i wartość ciśnienia mieszaniny powietrza i pyłu, jak dla cieczy o ciężarze właściwym równym 0,6γ.

3.8 Oddziaływania występujące przy szybkim napełnianiu i opróżnianiu

W silosach o wartości parametru A/u < 1,0 m przy szybkim napełnianiu materiałem pylistym mogą w górnej części wystąpić większe obciążenia, niż obliczone według zasad podanych w 3.3.2. Te zwiększone obciążenia można pominąć, gdy A/u ≥ 1,0 m i prędkość napełniania jest mniejsza niż 10 m/h.

Informacja o ograniczeniu prędkości napełniania dla silosów o A/u < 1,0 m, powinna być umieszczana w instrukcji użytkowania.

Przy szybkim opróżnianiu zamkniętego silosu może wystąpić podciśnienie, które należy uwzględnić w obliczeniach.

3.9 Oddziaływania od kiszonek

Nie rozróżnia się stanu napełniania i opróżniania.

Napór niektórych przykładowo podanych kiszonek na ściany komór podaje tablica 3.

Tablica 3

Rodzaj i stan składowanego materiału	Ciężar objętościowy	Napór pionowy pv	Napór poziomy ph		Napór styczny pw	Wypadkowa naporu stycznego Pw
		kN/m^3	kPa	kPa		kPa	kN/m
								z ≤ 16 m	z > 16 m
1	2	3	4	5	6	7
klasa 1 mocno podsuszone zielonki o SM^1) > 40%^2)	6,00	γxz	0,4γxz	(0,8z - 64) xγ	0,1γxz	0,05γxz^2 lecz nie więcej niż γx(A/u)xz
klasa 2a podsuszone zielonki o SM od 25% do 40%^2) kukurydza, kolby kukurydziane, wilgotne zboże	8,00			0,5γxz			(0,9z - 6,4) xγ
klasa 2b śruta z kolb kukurydzianych	10,0
klasa 3 zielonki niepodsuszone o SM^1) < 25%^2)	10,00			γxz
^1) SM - procentowa zawartość suchej masy.
^2) np. trawa, lucerna, koniczyna.

Oddziaływania od mokrego zboża należy określać na podstawie tablicy 3 oraz 3.2. Do obliczeń należy przyjmować obciążenia większe.

Oddziaływania od kiszonek nadających się do przetłaczania pompami należy określać wg tablicy 3 dla klasy 3.

Wzory podane w tablicy 3 są ważne przy spełnieniu założenia, że silosy na kiszonki klasy 1 i 2 są wyposażone w odpływy soku, ograniczające jego poziom do wysokości 1,0 m.

W przypadku silosów opróżnianych od góry należy uwzględnić oddziaływanie styczne skierowane w górę wynoszące 4,0 kN/m (na jednostkę obwodu komory).

Silosy na kiszonki powinny być zaopatrzone w tabliczki znamionowe podające klasę kiszonki oraz informacje, że w przypadku napełniania silosu kiszonką o 1 klasę wyższą od wymienionej, silos można napełnić jedynie do połowy.

3.10 Oddziaływania uwzględnione przy sprawdzaniu stateczności ścian komory

Stateczność ścian komory i jej usztywnień należy sprawdzić przy działaniu sił tarcia od materiału składowanego, obciążeń stałych, eksploatacyjnych, obciążeń od śniegu, wiatru, podciśnienia itp.

W trakcie opróżniania silosu w materiale sypkim mogą powstawać niesymetryczne kanały przepływu materiału. Przepływ w kanałach powoduje lokalne odkształcenia cienkich ścian komory. W przypadku komór cylindrycznych może lokalnie zwiększyć się promień krzywizny r, co prowadzi do zmniejszenia nośności ze względu na stateczność ściany.

Do sprawdzania stateczności ściany należy przyjmować zastępcze oddziaływania powiększone:

P_ws = 1,1P_we

(36)

Jednocześnie działający napór poziomy ustateczniający ścianę można przyjmować jako:

(37)

przy czym, przy przepływie rdzeniowym przyjmować:

Nie należy uwzględniać działania ustateczniającego naporu poziomego, jeżeli w materiale składowanym mogą powstawać z różnych przyczyn miejsca puste. W silosach na kiszonki z dolnym wybieraniem materiału zachodzi takie zjawisko aż do wysokości h - z = d/2 < 2 m ponad dnem.

W silosach na kiszonki przy sprawdzaniu stateczności nie należy uwzględniać zwiększonego oddziaływania od tarcia.

3.11 Oddziaływania na elementy pionowe pogrążone w materiale sypkim

Jeżeli w materiale sypkim umieszczony jest element pionowy, który nie stanowi urządzenia do zmniejszania naporu przy opróżnianiu, to siłę podłużną od reakcji materiału sypkiego, działającą na ten element należy wyznaczyć wg wzoru 38

N = 1,8A[γ(z₂ - z₁) - Δp_vf(1 + sinφ)]

(38)

w którym:

z₁ - rzędna górnego końca elementu, w metrach,

z₂ - rzędna dolnego końca elementu, w metrach,

Δp_vf - przyrost naporu pionowego między rzędnymi, w kilopaskalach.

3.12 Wpływ temperatury

Należy przeprowadzić analizę oddziaływań spowodowanych wpływem: rocznej i dobowej zmiany temperatury powietrza, nasłonecznienia, temperatury nasypanego materiału, temperatury wywołanej procesami biologicznymi lub chemicznymi w składowanym materiale oraz, o ile zajdzie taka potrzeba, uwzględnić w obliczeniach. Wzrost temperatury spowodowany fermentacją zboża należy przyjmować równy 30°C.

W silosach na kiszonki różnicę temperatur między kiszonką a powietrzem zewnętrznym należy przyjmować równą 30°C.

Dodatkowy napór wywołany ochłodzeniem płaszcza komory może być obliczany wg wzoru 39

(39)

w którym:

α_t - współczynnik rozszerzalności termicznej płaszcza komory, w stopniach Celsjusza do potęgi minus pierwszej,

ΔT - różnica temperatur (należy przyjmować ΔT = 30°C),

E_m - moduł sprężystości składowanego materiału, w megapaskalach,

E - moduł sprężystości stali, w megapaskalach,

v - współczynnik Poissona składowanego materiału.

Dla zboża można przyjmować:

v = 0,4

E_m = 70 megapaskali.

Dla innych materiałów wartości v i E_m należy przyjmować na podstawie badań.

Uwzględnianie dodatkowego naporu p_ht nie jest wymagane w przypadku komór o płaszczu z blach łączonych śrubami, jeżeli miarodajna nośność połączenia jest określona przez docisk trzpienia śruby do ściany otworu w blasze.

Obciążenia temperaturą pochodzenia klimatycznego należy obliczać wg PN-B-02015:1986 (PN-86/B-02015).

4 Obliczenia statyczne i wymiarowanie

4.1 Postanowienia ogólne

Postanowienia niniejszej normy dotyczą komór o ścianach pionowych z lejem wysypowym lub dnem płaskim spełniającym warunek h ≥ 0,8 d oraz dla komór o ścianach pionowych w przypadku, gdy h < 0,8d, ale w leju o pochyleniu α ≥ 20° znajduje się więcej niż połowa składowanego materiału. W obu przypadkach powinien być spełniony warunek p_vf/γ ≤ 25 m.

4.2 Zasady projektowania

4.2.1 Metoda wymiarowania

Obliczanie i wymiarowanie silosu należy przeprowadzać metodą stanów granicznych dla silosu traktowanego jako całość oraz dla jego głównych zespołów (płaszcz komory, pierścień, lej, przekrycie - dach), elementów i połączeń.

Sposób sprawdzania nośności silosu oraz jego zespołów, elementów i połączeń powinien być zgodny z PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200). W przypadku zagadnień nie ujętych niniejszą normą sprawdzenia nośności należy wykonać na podstawie stosownych analiz obliczeniowych lub badań doświadczalnych.

4.2.2 Obciążenia

Przy sprawdzaniu stanu granicznego nośności należy przyjmować wartości obciążeń stałych i obciążeń zmiennych oraz współczynników tych obciążeń według obowiązujących norm obciążeń, o ile wymagania niniejszej normy nie stanowią inaczej.

Obciążenia technologiczne przekryć komór i galerii transportowych opartych na silosach należy przyjmować według projektu technologicznego.

4.2.3 Współczynniki obciążeń

Zaleca się przyjmować następujące współczynniki obciążeń:

a) dla oddziaływań materiału składowanego (naporu)

γ_f = 1,2 - dla silosów o parametrze A/u ≤ 1,5 m oraz dla silosów wyposażonych w urządzenia do zmniejszania naporu przy opróżnianiu;

γ_f = 1,3 - dla pozostałych silosów z lejami osiowymi;

γ_f = 1,4 - dla silosów z lejami nieosiowymi;

b) dla obciążeń ciśnieniem wtłaczanego gazu

γ_f = 1,1;

c) dla oddziaływania temperatury

γ_f = 1,2.

4.2.4 Współczynniki konsekwencji zniszczenia

Zaleca się przyjmować następujące współczynniki:

γ_n = 1,1 - dla silosów spawanych o pojemności V ≥ 1000 m³ oraz dla silosów znajdujących się w bezpośredniej bliskości pomieszczeń wykorzystywanych w sposób ciągły, gdzie w sytuacji katastrofy występuje zagrożenie życia ludzkiego lub groźne skażenie środowiska;

γ_n = 0,9 - dla silosów o pojemności V ≤ 200 m³ obsługiwanych okresowo, zabezpieczonych przed dostępem osób postronnych;

γ_n = 1,0 - dla pozostałych silosów (ogólnego przeznaczenia).

4.2.5 Modele i sytuacje obliczeniowe

Kombinacje obciążeń dla obliczeń powinny być zgodne z PN-B-02000:1982 (PN-82/B-02000), przy czym ciężar i napór materiału składowanego w silosie oraz ciężar własny urządzeń technologicznych związanych z konstrukcją silosu należy traktować jako obciążenie zmienne podstawowe.

Modele i sytuacje obliczeniowe stosowane w obliczeniach i wymiarowaniu silosu oraz jego zespołów i elementów konstrukcyjnych powinny uwzględniać najbardziej niekorzystne kombinacje obciążeń i nośności jakie mogą występować w poszczególnych fazach wykonania, montażu i użytkowania silosu.

Przy wymiarowaniu należy analizować współpracę następujących głównych zespołów konstrukcyjnych silosu: konstrukcji wsporczej, płaszcza komory, pierścienia, leja, dachu.

Dla silosu smukłego, tzn. spełniającego warunek wg wzoru 40

(40)

w którym:

H_c - wysokość silosu łącznie z konstrukcją wsporczą, w metrach,

d - wymiar poprzeczny silosu w kierunku wiatru, w metrach.

Należy sprawdzić i ewentualnie uwzględnić przy wymiarowaniu podatność konstrukcji na dynamiczne działanie wiatru wg PN-B-02011:1977 (PN-77/B-02011).

4.2.6 Warunki nośności

Nośność elementów prętowych konstrukcji silosu należy sprawdzać zgodnie z wymaganiami normy PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200).

Dla elementów pierścieniowych oraz powłokowych silosu poddanych ściskaniu warunek nośności z uwzględnieniem stateczności ma postać wyrażoną wzorem 41

(41)

w którym:

q - wartość obliczeniowa obciążeń (naprężeń) ściskających, w kiloniutonach na metr,

q_cr - wartość obciążeń (naprężeń) krytycznych, w kiloniutonach na metr,

γ_d - częściowy współczynnik bezpieczeństwa przy utracie stateczności (dla pierścienia γ_d = 1,5, dla powłoki płaszcza - wg załącznika A).

W przypadku płaszcza walcowego naprężenia krytyczne σ_cr określa się wg wzoru

σ_cr = k f_yk

(42)

w którym:

k - współczynnik niestateczności miejscowej - patrz załącznik A.

4.3 Silosy o komorach walcowych

4.3.1 Płaszcz

Wymiarowanie płaszcza należy przeprowadzić stosując model obliczeniowy sprężystej powłoki walcowej uwzględniając najbardziej niekorzystne kombinacje następujących oddziaływań i obciążeń: naporu poziomego p_h, naporu statycznego p_w, reakcji pierścienia podporowego i przekrycia, obciążenia wiatrem (parcie i ssanie), obciążenia temperaturą, obciążenia od urządzeń technologiczno-eksploatacyjnych lub elementów konstrukcyjnych mocowanych do płaszcza (np. podpory, uchwyty, króćce).

Przy sprawdzaniu nośności płaszcza z uwzględnieniem stateczności miejscowej należy uwzględniać następujące czynniki:

- lokalny charakter oddziaływań współpracujących z płaszczem elementów pierścienia (podpór), przekrycia i urządzeń techniczno-eksploatacyjnych,

- wpływ odchyłek kształtu powłoki (załącznik A),

- stabilizujący wpływ naporu poziomego wg 3.10,

- interakcyjny charakter oddziaływań podłużnych i promieniowych na powłokę.

Zależności według których można sprawdzać nośność płaszcza są, wraz z częściowymi współczynnikami bezpieczeństwa γ_w, podane w załączniku A.

Przy wymiarowaniu płaszcza użebrowanego należy uwzględniać współpracę jego poszczególnych elementów (poszycie, usztywnienia pionowe - podłużnice, poziome - wręgi) między sobą oraz płaszcza jako całości z zespołami pierścienia i dachu.

4.3.2 Pierścień podporowy

Przy wyborze modelu obliczeniowego i wymiarowania pierścienia należy zwrócić uwagę na następujące czynniki:

- charakter konstrukcyjny pierścienia i związany z tym sposób wprowadzania reakcji słupów podporowych oraz podłużnic w konstrukcję pierścienia,

- rodzaj przekroju profilu pierścienia (otwarty, zamknięty) i związaną z tym specyfikę pracy statycznej oraz czynniki wpływające na jego nośność,

- charakter współpracy pierścienia z sąsiednimi elementami powłokowymi (płaszcz, lej) oraz konstrukcją wsporczą,

- połączenia elementów pierścienia między sobą.

Nośność pierścienia obciążonego promieniowymi oddziaływaniami leja z uwzględnieniem odciążającego wpływu naporu materiału składowanego, należy sprawdzać wg wzoru 41 podstawiając

(43)

w którym:

n - połowa liczby słupów konstrukcji wsporczej podpierających przegubowo pierścień w kierunku promieniowym (n ≥ 2),

I_y - moment bezwładności przekroju pierścienia (wraz z przekrojem współpracującym płaszcza i leja) względem osi pionowej y, w milimetrach do potęgi czwartej,

R - promień pierścienia (odniesiony do jego środka ciężkości przekroju, w milimetrach.

4.3.3 Lej wysypowy

Poziom wytężenia materiału leja należy określać na podstawie błonowej teorii powłok z uwzględnieniem efektów brzegowych.

Przy wymiarowaniu leja należy brać pod uwagę dwuosiowy stan naprężeń w przekroju najbardziej wytężonym. W przypadku konieczności sprawdzania nośności leja z uwzględnieniem warunku stateczności miejscowej dopuszcza się zastosowanie modelu obliczeniowego zastępczej powłoki walcowej (o długości równej długości tworzącej stożka leja i promieniu równym promieniowi krzywizny leja w połowie jego wysokości).

4.3.4 Przekrycie silosu

Przy sprawdzaniu nośności przekrycia należy zwrócić szczególną uwagę na:

- stateczność miejscową przekrycia,

- charakter współpracy konstrukcji przekrycia z płaszczem, a zwłaszcza możliwość występowania znacznych sił obwodowych oraz sił skupionych,

- specyfikę obciążenia parciem aerodynamicznym wiatru (efekt parcia i ssania),

- charakter i wielkość oddziaływań ze strony elementów nadbudowanych na silosie (np. galerii transportowych, urządzeń i obudowy technologicznej), w tym oddziaływań o charakterze dynamicznym.

Przy kształtowaniu i wymiarowaniu konstrukcji przekrycia należy uwzględnić wpływ wymagań techniczno-użytkowych (związanych np. z wentylacją, szczelnością, dostępem do wnętrza silosu, zabezpieczeniem przeciwwybuchowym).

4.4 Silosy o komorach graniastych

Przy sprawdzaniu nośności ścian komór i leja mają zastosowanie wymagania wg 4.3.1 ÷ 4.3.3 z uwzględnieniem zmiany modeli obliczeniowych - model płytowy zamiast modelu powłokowego, model belkowy zamiast pierścieniowego.

Przy sprawdzaniu warunków wytrzymałościowych, z uwzględnieniem zmienionej specyfiki geometrycznej i statycznej, należy zwrócić uwagę na:

- uwzględnienie właściwych warunków pracy statycznej (obciążenia, warunki podparcia) stosownie do przyjętego rozwiązania konstrukcyjnego użebrowanych ścian komór lub leja,

- konieczność uwzględnienia efektu brzegowego na połączeniach ścian.

4.5 Konstrukcja wsporcza

Przy określaniu obciążeń i sprawdzaniu warunków nośności konstrukcji wsporczej w wersji słupowo-kratowej należy uwzględnić wpływ nierównomiernego obciążenia słupów (np. w wyniku nierównomierności osiadania fundamentów, niedokładności montażowych). Jeśli nie przeprowadza się szczegółowej analizy zagadnienia, do oszacowania tego wpływu można stosować współczynnik zwiększający k_n = 1,3.

W odniesieniu do obliczeń i wymiarowania konstrukcji wsporczej w wersji powłokowej mają zastosowanie odpowiednie wymagania wg 4.3.1.

4.6 Połączenia

Połączenia należy projektować wg PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200).

4.7 Fundamenty silosów

Fundamenty silosów należy projektować zgodnie z PN-B-02482:1983 (PN-83/B-02482),

PN-B-03001:1976 (PN-76/B-03001), PN-B-03020:1981 (PN-81/B-03020), PN-B-03264:1984 (PN-84/B-03264).

Przy wyborze posadowienia (bezpośrednie lub pośrednie) oraz rodzaju fundamentu (w postaci rusztu, płyty itp.) należy brać pod uwagę rodzaj podłoża, rozwiązania konstrukcyjne silosu lub zespołu silosów.

Wartości graniczne osiadań oraz kątów obrotu fundamentu należy ustalić indywidualnie dla każdego obiektu z uwzględnieniem rodzaju konstrukcji oraz wymagań technologicznych i użytkowych. Przy obliczeniach statycznych fundamentów płytowych należy brać pod uwagę najbardziej niekorzystne układy obciążeń (np. wszystkie komory zespołu silosów są wypełnione przy obciążeniu śniegiem i wiatrem; wszystkie komory są puste przy obciążeniu wiatrem; część komór jest pustych, a część wypełnionych w konfiguracji dającej maksymalne momenty zginające w płycie fundamentowej).

5 Zalecenia konstrukcyjne i warunki wykonania

5.1 Wymagania i zalecenia ogólne

Przy konstruowaniu silosów należy kierować się postanowieniami PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200) i PN-B-06200:1977 (PN-77/B-06200).

Zaleca się projektowanie konstrukcji z możliwie dużych zespołów i podzespołów, z uwzględnieniem możliwości transportowych oraz przyjętej technologii montażu.

Naddatek grubości ścian komór i leja z uwagi na korozję oraz działanie erozyjne składowanego materiału należy ustalać dla każdego obiektu indywidualnie w uzgodnieniu z przyszłym użytkownikiem.

5.2 Komory walcowe

5.2.1 Dopuszczalne odchyłki i klasy dokładności wykonania płaszczy walcowych

Odchyłka średnicy zewnętrznej lub wewnętrznej w każdym przekroju nie powinna przekraczać ±25 mm przy średnicy komory d ≤ 12 m i 40 mm przy średnicy d > 12 m.

Dopuszczalne odchylenie od pionu tworzących płaszcza walcowego komory wynosi ±0,005h, gdzie h wysokość części walcowej komory.

Ustala się dwie klasy dokładności wykonania powłok komór cylindrycznych w zależności od wartości odchyłek: δ:

- klasa 1 dokładności wykonania dla odchyłek spełniających zależność wg wzoru 44

δ ≤ δ₁ = δ₀

(44)

- klasa 2 dokładności wykonania dla odchyłek spełniających zależność wg wzoru 45

δ₀ < δ ≤ δ₂ = 2δ₀

(45)

w których:

δ - ogólne oznaczenie odchyłki t_v, K lub e, przy czym

t_v - strzałka wstępnych deformacji ścianki w milimetrach,

K - błąd kołowości przekroju poprzecznego płaszcza,

e - błąd mimośrodu blach łączonych czołowo, w milimetrach,

δ₁, δ₂ - wartości dopuszczalne odchyłek dla klasy 1 lub 2 dokładności wykonania,

δ₀ = (t_y0, K₀, e₀) - wartości graniczne odchyłek w klasie 1 dokładności.

Szczegółowe definicje odchyłek δ(t_v, K, e) wykonania oraz ich wartości graniczne δ₀ są podane w załączniku B.

Wzory 44 i 45 dotyczą każdej z wymienionych odchyłek t_v, K oraz e.

Powłoki o odchyłkach przekraczających wartość δ₂ = 2δ₀ nie są dopuszczane do użytkowania.

5.2.2 Płaszcz spawany

Płaszcz komór cylindrycznych spawanych powinien mieć stała średnicę wewnętrzną na całej wysokości mimo zmieniającej się grubości blach poszczególnych pierścieni. Styki pionowe blach należy projektować jako doczołowe przesunięte względem siebie w sąsiednich pierścieniach o co najmniej 300 mm. Styki poziome zaleca się również projektować jako doczołowe.

5.2.3 Płaszcz łączony śrubami

Płaszcz łączony śrubami powinien charakteryzować się szczelnością na przenikanie wody deszczowej. Styki połączeń śrubowych należy uszczelnić. Do połączeń należy stosować śruby ocynkowane ogniowo. Łby śrub powinny znajdować się od wewnątrz komory. Odchyłka średnicy zewnętrznej w każdym przekroju nie powinna przekraczać ±35 mm przy średnicy komory d ≤ 12 m i ±50 mm przy średnicy d > 12 m. Dopuszczalna strzałka lokalnego odkształcenia powłoki powinna spełniać warunek t_v ≤ 15 mm przy rozległości deformacji o długości l_m = 1 000 mm (porównaj załącznik B).

Dopuszczalne odchylenie od pionu tworzących płaszcz wynosi ±0,005h, gdzie h - wysokość komory. Odchyłki kształtu przekroju podłużnic oraz ich prostości i płaskości powinny być zgodne z PN-B-06200:1977 (PN-77/B-06200).

5.3 Komory graniaste

Komory graniaste należy projektować zgodnie z postanowieniami PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200) i PN-B-06200:1977 (PN-77/B-06200).

Zaleca się żebra wzmacniające po zewnętrznej stronie ściany. W przypadku wspólnych ścian (w komorach zblokowanych) zaleca się stosowanie żeber pionowych.

Dopuszczalne poziome odchylenie górnej krawędzi komory nie powinno przekraczać wielkości 0,005h, gdzie h - wysokość konstrukcji silosu względem wierzchu fundamentu.

5.4 Wzmocnienie płaszcza i leja przy otworach technologicznych

Wzmocnienie płaszcza i leja przy otworach technologicznych należy projektować z uwzględnieniem obciążeń wielokrotnie zmiennych.

Zaleca się stosowanie otworów okrągłych. W przypadku konieczności stosowania otworów prostokątnych należy zaokrąglić naroża. Przekrój blachy wzmacniającej otwory technologiczne w komorach walcowych powinien być co najmniej o 10% większy od przekroju wyciętej blachy. Blacha wzmacniająca powinna być usytuowana symetrycznie względem wyciętego otworu.

Wzmocnienie otworu w ścianach komór wielobocznych powinno przenieść momenty zginające i siły poprzeczne od oddziaływań ściany.

5.5 Konstrukcja wsporcza

Konstrukcję wsporczą należy projektować według zasad podanych w PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200) i PN-B-06200:1977 (PN-77/B-06200).

5.6 Lej wysypowy

Lej wysypowy należy projektować według zasad podanych w 5.2; 5.3 i 5.4.

5.7 Przekrycie silosów

Przekrycie silosów z występującym zagrożeniem wybuchowym należy projektować w sposób pozwalający na zminimalizowanie uszkodzeń pozostałych zespołów konstrukcji.

5.8 Zabezpieczenie antykorozyjne

Zabezpieczenie antykorozyjne należy projektować indywidualnie dla każdego obiektu stosownie do zagrożenia korozją i w uzgodnieniu z przyszłym użytkownikiem.

5.9 Zabezpieczenie przed wybuchem i wyładowaniami atmosferycznymi

Zabezpieczenie przed wybuchem i wyładowaniami atmosferycznymi należy projektować według osobnych przepisów w uzgodnieniu z wymaganiami technologicznymi i użytkowymi oraz w uzgodnieniu z przyszłym użytkownikiem.

6 Dokumentacja techniczna

Dokumentacja techniczna powinna zawierać:

a) projekt techniczny zawierający obliczenia statyczne, opis techniczny, rysunki zestawieniowe i instrukcję użytkowania,

b) dokumentację warsztatową zawierającą rysunki warsztatowe i wykazy materiałów oraz łączników,

c) dokumentację montażową zawierającą rysunki montażowe, instrukcje lub projekt technologii i organizacji montażu, instrukcję wykonania połączeń i zabezpieczeń antykorozyjnych.

7 Zalecenia dotyczące użytkowania i metryka obiektu

Pierwsze napełnianie komór o pojemności powyżej 200 m³ powinno odbywać się zgodnie z opracowaną instrukcją uwzględniającą taką kolejność napełniania poszczególnych komór, aby był zachowany możliwie równomierny rozkład obciążeń na podłoże gruntowe. Podczas pierwszego napełniania i opróżniania należy wykonać geodezyjne pomiary osiadania, dlatego też należy przewidzieć zabetonowanie w płycie fundamentowej odpowiedniej liczby reperów. Dla silosów wyposażonych w kilka otworów wysypowych należy opracować instrukcję użytkowania zapewniającą możliwe ograniczenie przypadków niecentrycznego opróżniania.

Niedopuszczalne jest wykonywanie otworów wysypowych w ścianach komór silosów projektowanych dla centrycznego opróżniania

Nie rzadziej niż raz w roku należy przeprowadzić dokładny przegląd konstrukcji stalowej zbiorników. Szczególną uwagę należy zwrócić na stan: powłoki antykorozyjnej, najbardziej obciążonych połączeń śrubowych i połączeń spawanych, ścian komór oraz leja w sąsiedztwie otworów technologicznych.

Dla obiektów oddawanych do użytkowania należy opracować metrykę, w której powinny być zawarte następujące dane:

- nazwa jednostki projektującej,

- nazwa wytwórni wykonującej konstrukcję stalową,

- nazwa jednostki lub jednostek wykonujących fundamenty i montaż konstrukcji,

- okres budowy i termin oddania obiektu do użytkowania.

Do metryki obiektu należy wpisywać:

- spostrzeżenia z corocznych przeglądów,

- krótkie charakterystyki napotkanych trudności w użytkowaniu oraz przyczyny ich powstawania,

- wszystkie, nawet najdrobniejsze naprawy i modernizacje.

Załącznik A (normatywny)

SPRAWDZENIE NOŚNOŚCI WALCOWEGO PŁASZCZA Z UWZGLĘDNIENIEM STATECZNOŚCI

A.1 Geometria płaszcza

Przedstawione zasady sprawdzania nośności obowiązują dla zakresu geometrii płaszcza określonego wzorami A-1, A-2, A-3.

(A-1)

dla ściskania podłużnego

(A-2)

dla ściskania obwodowego

(A-3)

w których:

r - promień krzywizny ściany komory, w milimetrach,

t - grubość ściany komory, w milimetrach,

l - długość powłoki płaszcza, w milimetrach,

Cφ - współczynnik zależny od sposobu podparcia obu brzegów powłoki wg tablicy A-1.

A.2 Współczynnik niestateczności miejscowej k_x i kφ

Dla powłoki walcowej schematycznie przedstawionej na rysunku A.1, w zależności od rodzaju obciążeń ściskających (naprężenia ściskania podłużnego σ_x lub obwodowego σφ) współczynnik niestateczności miejscowej k_x i kφ należy obliczać:

a) smukłość względną powłoki λ-_s, wg wzorów A-4 ÷ A-8

(A-4)

(A-5)

(A-6)

(A-7)

w których:

f_yk - wytrzymałość charakterystyczna wg PN-B-03200:1990 (PN-90/B-03200) w megapaskalach,

σ_cr - naprężenia krytyczne (σ_crx lub σ_crφ odpowiednio dla obciążeń σ_x i σφ), w megapaskalach.

Dla przypadków 5 i 6 kombinacji warunków podparcia wg tablicy A-1 naprężenia σ_crφ należy obliczać wg wzoru A-8

(A-8)

Tablica A-1

Przypadek	Warunki podparcia	Cφ	Schematy warunków podparcia
1	WP1	1,5
				WP1
	2			WP2	1,25
				WP1
	3			WP2	1,0
				WP2
	4			WP3	0,6
				WP1
	5			WP3	σcrφ wg wzoru (A-8)
				WP2
	6			WP3
				WP3

b) Współczynnik odchyłek geometrycznych k₁ i k₂ powłoki wg wzorów A-9 i A-10

- dla powłok klasy 1 dokładności wykonania (δ ≤ δ₀)

k₁ = 1,0

(A-9)

- dla powłok klasy 2 dokładności wykonania (δ₀ < δ _≤ 2δ₀):

(A-10)

c) współczynniki wyboczeniowe k_a, k_b wg wzorów A-11 i A-12

(A-11)

(A-12)

d) współczynnik niestateczności miejscowej k (k_x lub kφ) wg wzorów A-13

k_x = k_b × k_w

(A-13)

kφ = k_a × k_w

k_w = k₁ lub k₂ w zależności od klasy dokładności wykonania powłoki.

A-3 Częściowy współczynnik bezpieczeństwa γ_d przy utracie stateczności

Współczynnik γ_d należy określać w zależności od dokładności wykonania i smukłości względnej powłoki wg wzorów:

- dla powłok klasy 1 dokładności wykonania:

γ_d = γ₁ = 1,1

(A-14)

- dla powłok klasy 2 dokładności wykonania:

(A-15)

A-4 Warunek stateczności przy obciążeniu wiatrem

Przy sprawdzaniu warunku stateczności od działania parcia wiatru, do obliczeń naprężeń obwodowych σφ zaleca się przyjmować wartość ciśnienia zastępczego q_z wg wzorów A-16 i A-17

q_z = εq_max

(A-16)

(A-17)

w których:

q_max - wartość obliczeniowa maksymalnego czołowego parcia wiatru wg PN-B-02011:1977 (PN-77/B-02011).

A.5 Warunek stateczności miejscowej przy dwukierunkowym stanie naprężeń

Dla równoczesnego działania obciążeń podłużnych i promieniowych powłoki warunek stateczności miejscowej ma postać zależności interakcyjnej wg wzoru A-18

(A-18)

w którym:

σ_x, σφ - wartości obliczeniowe naprężeń ściskających (odpowiednio w kierunku podłużnym i obwodowym), w megapaskalach

σ_Rx, σ_Rφ - wytrzymałość obliczeniowa na wyboczenie, w megapaskalach wg wzorów A-19 i A-20.

σ_Rx = f_yk × k_x / γ_d

(A-19)

σ_Rφ = f_yk × kφ / γ_d

(A-20)

Załącznik B (normatywny)

WARTOŚCI GRANICZNE δ₀ ODCHYŁEK GEOMETRYCZNYCH WALCOWEGO PŁASZCZA SILOSU

B.1 Strzałka wstępnych deformacji

Wartość graniczną wstępnych deformacji ścianki dla powłok klasy i dokładności wykonania, określa się wg wzoru B-1

t_v0 = 0,01l_m

(B-1)

w którym:

t_v0 - wartość graniczna strzałki wstępnych deformacji mierzonej na długości pomiarowej l_m odpowiadającej maksymalnej rozległości miejscowego wgniecenia, w milimetrach.

Wartość l_m należy określać wg wzorów B-2 dla kierunku wzdłuż tworzącej walca, B-3 dla kierunku wzdłuż obwodu i B-4.

(B-2)

(B-3)

l_m ≤ 2 000 mm

(B-4)

W przypadku deformacji t_v w obszarze spoin (w kierunku wzdłuż tworzącej jak i obwodu) maksymalna rozległość miejscowej deformacji - wgniecenia l_m musi spełniać warunek wg wzoru B-5

l_m ≤ 500 mm

(B-5)

Schemat graficzny pomiaru deformacji przedstawia rysunek B.1.

B.2 Błąd kołowości

Błąd kołowości K przekroju oraz jego wartość graniczną dla powłok klasy 1 dokładności wykonania określa się wg wzorów B-6 i B-7

(B-6)

(B-7)

w których:

d_max, d_min - odpowiednio maksymalna i minimalna wartość średnicy o wartości nominalnej d, w milimetrach,

K₀ - wartość graniczna błędu kołowości dla powłok klasy 1 dokładności wykonania.

B.3 Błąd mimośrodu

Wartość graniczną błędu mimośrodu e₀ blach łączonych czołowo w płaszczu ściskanym powłoki klasy 1 dokładności wykonania określa się wg wzoru B-8

(B-8)

---