7087x

2017-06-12

Нагрузки на силосный бункер по EN 1991-4

В предыдущей статье были описаны воздействия на силос по норме DIN EN 1991-4. Am Beispiel eines freistehenden zylindrischen Silos mit einem konischen Trichter für Zement werden die Fülllasten auf den Trichter berechnet.

План и размеры

Конструктивная система отображена на Рисунке 01.

System und Bauteilmaße des Zementsilos

Основные нормативные значения для различных приложений нагрузки

Применимые экстремальные значения твердых частиц для максимального давления в бункере в полном состоянии приведены в следующей таблице.

Maßgebliche Kennwerte für die unterschiedlichen Lastansätze

Физические свойства

Нагрузки на стенки бункеров силоса следует определять по норме EN 1991‑4 [1] , 6.1.1 (2) с учетом крутизны стенок бункера в соответствии со следующими классами:

Считается, что грунт является ровным, если угол наклона грунта по отношению к горизонтали α меньше 5 °.

Неглубоким бункером считается любой бункер, который не классифицируется как плоский или крутой.

Крутым бункером должен быть любой бункер, удовлетворяющий следующему критерию:

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

Формула 1

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

Формула 2

Бункер классифицируется как неглубокий.

Заполнение нагрузок

Характеристическая высота по Янссену z_o

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

Формула 3

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

Формула 4

Вертикальное расстояние h_o
Для симметрично заполненного круглого силоса вертикальное расстояние h_o между эквивалентной поверхностью тела и наивысшим контактом тела со стенкой рассчитывается следующим образом:

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

Формула 5

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

Формула 6

Параметр n

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

Формула 7

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

Формула 8

Координата z
z = h_c = 8,00 м 6.1.2 (2)

Вертикальное давление p_vf

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

Формула 9

Формула 10

Лупа для нижней нагрузки C_b
C_b = 1,0 (6,3)
Коэффициент увеличения нижней нагрузки C_b применяется к силосам класса оценки воздействий 2 при условии, что хранящиеся твердые тела не склонны к динамическому поведению.

Среднее вертикальное давление на переходе бункера
p_vtf = C_b p_vf (6.2)
p_vtf = 1,0 · 69,27 = 69,27 кН/м ²

Мобилизованное трение
В неглубоком бункере трение волны не мобилизуется полностью. Мобилизованный или эффективный коэффициент трения стенки должен быть определен как:

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

Формула 11

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

Формула 12

Параметр n
n = S (1 - b) μ_heff кроватка β (6.28)
S = 2 (6,9)
n = 2 (1 - 0,2) 0,33 детская кроватка 39,8 ° = 0,634

Параметр F_f

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

Формула 13

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

Формула 14

Параметр n
n = S (F_f μ_heff кроватка β + F) - 2 (6,8)
n = 2 · (0,943 · 0,33 · детская кроватка 39,8 ° + 0,943) - 2 = 0,634

Нормальное давление
p_nf (x) = F_f p_v (x) (6,29)

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

Формула 15

p_nf (0,00) = 0,00 кН/м²
p_nf (1,00) = 52,97 кН/м²
p_nf (2,00) = 63,72 кН/м²
p_nf (3,00) = 65,33 кН/м ²

Эту нагрузку можно задать в программе RFEM как произвольную переменную нагрузку. Ввод нагрузки показан на Рисунке 03.

Lasten senkrecht auf die Trichterwände pnf

Тяга бункера
p_tf (x) = μ_heff F_f p_v (x) (6.30)
p_tf (0,00) = 0,00 кН/м²
p_tf (1,00) = 0,33 · 52,97 = 17,48 кН/м ²
p_tf (2,00) = 0,33 · 63,72 = 21,03 кН/м ²
p_tf (3,00) = 0,33 · 65,33 = 21,56 кН/м ²

Эту нагрузку можно задать в программе RFEM как произвольную переменную нагрузку. Ввод нагрузки показан на Рисунке 04.

Reibungslasten im Trichter ptf

Ссылки

[1] Еврокод 1: Воздействия на конструкции - Часть 4: Силосы и резервуары; EN 1991‑4: 2010‑12

Автор

Г-жа фон Бло оказывает техническую поддержку нашим клиентам и отвечает за разработку программы SHAPE‑THIN, а также стальных и алюминиевых конструкций.

Ссылки

Программы для расчета силосов и резервуаров

Скачивания

Модель в программе RFEM

8,48 MB

У вас есть какие-нибудь вопросы?

События

2024-04-24

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Ознакомление с МКЭ

2024-04-25

Расчёт усиления жёсткости в RFEM 6 с помощью модели здания

Вебинар

Расчет усиления в программе RFEM 6 на основе модели здания

2024-04-25

Расчет стальных соединений по норме AISC 360-22 в программе RFEM 6

Вебинар

Расчет стальных соединений по норме AISC 360-22 в программе RFEM 6 (США)

2024-04-30

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта деревянных конструкций

2024-05-02

Стадии строительства мембранных конструкций в программе RFEM 6

Вебинар

Стадии строительства мембранных конструкций в программе RFEM 6

2024-05-08

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта железобетонных конструкций

2024-05-08

Моделирование сечений и расчёт напряжений в RSECTION 1

Вебинар

Моделирование сечений и расчёт напряжений в RSECTION 1

2024-05-15

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта стальных конструкций

2024-05-16

Вебинар

Учёт этапов строительства в RFEM 6

2024-05-23

Вопросы, часто задаваемые службе поддержки Dlubal

Вебинар

Вопросы, часто задаваемые службе поддержки Dlubal | Май 2024 г.

2024-06-20

Вебинар

Вопросы, часто задаваемые службе поддержки Dlubal | Июнь 2024 г.

2024-10-16

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта стержней

Видеоролики

FAQ

[EN] FAQ 002008 | Как применить распределение ветровой нагрузки к цилиндру в соответствии с EN 1991‑4, раздел ...

Длина: 00:01:00 min

Событие

Вебинар | RWIND 2 - Расчет ветровых нагрузок с помощью CFD Simulation

Длина: 00:00:00 min

База знаний

Обрушение конструкции с помощью RFEM 6 и Bullet Constraints Builder (BCB) в Blender

Длина: 00:00:00 min

Событие

Вебинар | Расчет стальных силосов в RFEM 6

Длина: 00:00:00 min

Событие

Вебинар | Расчет железобетонных резервуаров в программе RFEM 6

Длина: 00:00:00 min

Событие

Потеря устойчивости пластин и оболочек в программном обеспечении Dlubal

Длина: 00:38:54 min

База знаний

KB 000541 | Узел между двумя точками

Длина: 00:00:19 min

База знаний

КБ 000481 | Гидростатическое давление на конструкцию сосуда

Длина: 00:01:12 min

FAQ

[EN] FAQ 004795 | Как можно к соединению двух поверхностей добавить контактное тело?

Длина: 00:03:54 min

Плейлист

Модели для скачивания

Стальной силос с ветровыми нагрузками | ASCE 7

279x

33x

Стальной силос с ветровыми нагрузками | ASCE 7

372x

37x

Круглый силос

Модель 004584 | Конструкция стального резервуара | Устойчивость конструкции

368x

25x

Конструкция стального резервуара | Устойчивость конструкции

Модель 004525 | Цилиндрический резервуар под давлением

514x

37x

Цилиндрический резервуар под давлением

Модель 004385 | Круглый бетонный резервуар

501x

44x

Круглый бетонный резервуар

338x

21x

Круглый резервуар

407x

16x

Водонапорная башня

289x

33x

Силос

559x

HPV0013-c | Ториконическая головка сосуда под давлением

Статьи из базы знаний

В данной статье описывается определение коэффициентов силы с помощью ветровой нагрузки и расчет коэффициента устойчивости при потере устойчивости плоской формы изгиба.

Узнать больше

Узнать больше

В RFEM 6 можно сохранить выбранные объекты (а также целые конструкции) в виде блоков и повторно использовать их в других моделях. Блоки бывают трех типов: без параметров, с параметрами и динамические блоки (с помощью JavaScript). В этой статье представлен первый тип блока (без параметров).

Узнать больше

Раньше, чтобы определить центр прямоугольника, нужно было сначала создать линию между двумя его угловыми точками. Durch Teilen der Linie hat man den Mittelpunkt erhalten. Но в программе RFEM 5 и RSTAB 8 теперь есть также возможность создать узел между двумя точками. Man würde in diesem Fall nur die Eckpunkte markieren und kann anschließend bestimmen, wie groß der Abstand in Absolut- oder Relativwerten sein soll.

Узнать больше

Скриншоты

System und Bauteilmaße des Zementsilos

Maßgebliche Kennwerte für die unterschiedlichen Lastansätze

Lasten senkrecht auf die Trichterwände pnf

Reibungslasten im Trichter ptf

Стальной силос с ветровыми нагрузками | ASCE 7

Модель 004623 | Круглый силос

Модель 004559 | Резервуар для хранения воды

Модель 004525 | Цилиндрический резервуар под давлением

Модель 004385 | Круглый бетонный резервуар

Функции продуктов

Характерная для 002808 | Независимая сетка КЭ

Вы можете использовать опцию «Независимая сетка» в настройках сетки КЭ для создания сетки КЭ для интегрированных объектов, которые не зависят друг от друга. Это позволяет создавать для отдельных объектов, которые интегрированы друг в друга, значительно более подробную и точную сетку КЭ.

Узнать больше

Характерная для 002807 | Представление 3D результатов МКЭ

В диалоговом окне «Querschnittпечать,

Узнать больше

Характерная для 002806 | Визуальные объекты

В RFEM 6 и RSTAB 9 у вас есть возможность вставить «Визуальные объекты» в качестве направляющих объектов. Можно импортировать файлы в форматах 3ds, stl и obj.

Эти объекты позволяют создать лучшую ссылку на размеры и размеры.

Узнать больше

Характерная для 002801 | Расчётные проверки продавливания на долговечность для всех форм сечений

У вас есть отдельные сечения для колонн или наклонная геометрия стен и вам нужен для них расчёт на продавливание?

Без проблем. В RFEM 6 можно выполнить расчёт на продавливание не только для прямоугольных и круглых сечений, но для любой формы сечения.

Узнать больше

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как можно применить распределение ветровой нагрузки к цилиндру в соответствии с EN 1991‑4, раздел 7.9?

Как я могу соединить поверхности с другими поверхностями или стержнями шарнирным/полужёстким способом?
Что такое линейные шарниры и высвобождения линий?

Моя цель - создать сетку для круглой пластины с отверстиями. Можно ли в программе RFEM создать такую сетку?

Как можно у соединения двух поверхностей с контактным телом смоделировать дополнительные швы?

При расчете по методу больших деформаций, я получаю значительно меньшие деформации, чем при линейном статическом расчете или расчете по методу второго порядка. Как это возможно?

Я рассчитал коробчатую балку. Какие поверхностные результаты или поверхностные напряжения можно использовать для оценки устойчивости стеновых плит при потере устойчивости?

Проекты заказчиков

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

Сферический резервуар для хранения бутадиена в Ла-Ванзено, Франция

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

Монтаж водных резервуаров в США

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

Установка для смешивания сухих строительных материалов в городе Ландсберг-ам-Лех, Германия

3D модель конструкции с отображением деформаций в программе RFEM (©Knapp)

Стальная конструкция для панорамы 360° в Пфорцгейме, Германия

Расчетная модель в RFEM (© Peter & Partner)

Промышленное фильтрационное устройство, Германия

Пешеходно-велосипедный мост «Herzogsteg», Айхсштутт, Германия

Освещенный пункт взимания оплаты | © г-н Yungchao Ding, Jiangsu Jingong Space Structure Co., Ltd.

Пункт взимания оплаты Dawall в городе Шэньси, Китай

RFEM модель высокостеллажного склада с результатами деформаций

Подвесные стеллажи, Китай

Мультиэнергетическая станция (© GH HERVOUET)

Мультиэнергетическая станция в Ле Сабль-д'Олонн, Франция

Рекомендуемые продукты

RFEM 6 | Основная программа RFEM 6

RFEM 6

Основная программа

Новое поколение программного обеспечения 3D МКЭ предназначено для расчёта стержней, поверхностей и тел.

Цена первой лицензии 4 170,00 USD

RFEM 6 | Дополнительные расчёты

Аддон Нелинейная работа материала для RFEM 6

Дополнение

Аддон Нелинейная работа материала позволяет учитывать в программе RFEM нелинейности материала, например, изотропную пластичность, ортотропную пластичность или изотропное разрушение.

Цена первой лицензии 1 480,00 USD

RFEM 6 | Дополнительные расчёты

Аддон Устойчивость конструкции для RFEM 6

Дополнение

Аддон Устойчивость конструкции выполняет расчёт конструкций на устойчивость.

Цена первой лицензии 1 300,00 USD

RFEM 6 | Динамический расчёт

Аддон Модальный анализ для RFEM 6

Дополнение

Аддон Модальный анализ позволяет рассчитывать собственные числа, собственные частоты и собственные периоды для моделей стержней, поверхностей и тел.

Цена первой лицензии 1 210,00 USD

RFEM 6 | Динамический расчёт

Аддон Анализ спектра реакций для RFEM 6

Дополнение

Аддон включает в себя обширную базу данных акселерограмм из зон землетрясений, которые можно использовать для создания спектров реакций.

Цена первой лицензии 1 390,00 USD

RFEM 6 | Специальные решения

Аддон Optimization Costs/CO2 Emission Estimation для RFEM 6

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

Дополнение

Кроме того, этот аддон оценивает стоимость модели или выбросы CO2, указывая затраты на единицу продукции или выбросы по каждому заданию материала для конструктивной модели.

Цена первой лицензии 1 480,00 USD

RFEM 6 | Расчёт

Аддон Рассчёт напряжений-деформаций для RFEM 6

Дополнение

Аддон Расчёт напряжений-деформаций выполняет общий расчёт напряжений, вычисляя расчётные напряжения и сравнивая их с предельными напряжениями.

Цена первой лицензии 1 210,00 USD

RFEM 6 | Расчёт

Аддон Concrete Design для RFEM 6

Дополнение

Аддон Расчёт железобетонных конструкций позволяет выполнять различные расчётные проверки по нормативам различных стран. С его помощью можно рассчитывать стержни, поверхности и колонны, а также выполнять расчёт на продавливание и определение деформаций.

Цена первой лицензии 2 550,00 USD

RFEM 6 | Расчёт

Аддон Расчёт стальных конструкций для RFEM 6

Дополнение

Аддон Расчёт стальных конструкций выполняет расчёт стальных стержней по предельным состояниям по несущей способности и пригодности к эксплуатации в соответствии с различными нормативами.

Цена первой лицензии 2 550,00 USD

RSTAB 9 | Основная программа RSTAB 9

RSTAB 9

программное обеспечение для расчета каркасов и ферм

Основная программа

Современная 3D программа для расчёта и проектирования конструкций подходит для статического и динамического расчёта балочных конструкций, а также для расчётов из железобетона, стали, древесины и других материалов.

Цена первой лицензии 2 910,00 USD

RSTAB 9 | Дополнительные расчёты

Устойчивость конструкции для RSTAB 9

Дополнение

Аддон Устойчивость конструкции выполняет расчёт конструкций на устойчивость.

Цена первой лицензии 1 300,00 USD

RSTAB 9 | Динамический расчёт

Аддон Модальный анализ для RSTAB 9

Дополнение

Цена первой лицензии 1 210,00 USD

RSTAB 9 | Динамический расчёт

Анализ спектра реакции для RSTAB 9

Дополнение

Цена первой лицензии 1 390,00 USD

RSTAB 9 | Специальные решения

Аддон Оптимизация и оценка выбросов CO2 для RSTAB 9

Дополнение

Кроме того, этот аддон оценивает стоимость модели или выбросы CO2, указывая удельные затраты или удельные выбросы по каждому заданию материала конструктивной модели.

Цена первой лицензии 1 480,00 USD

RSTAB 9 | Расчёт

Аддон Расчёт напряжений-деформаций в RFEM 6/RSTAB 9

Дополнение

Аддон Расчёт напряжений-деформаций позволяет выполнять общий анализ напряжений, рассчитывая существующие напряжения и сравнивая их с предельными напряжениями.

Цена первой лицензии 1 120,00 USD

RSTAB 9 | Расчёт

Аддон Расчёт железобетонных конструкций для RSTAB 9

Дополнение

Аддон Расчёт железобетонных конструкций позволяет выполнять различные расчётные проверки стержней и колонн по нормативам различных стран.

Цена первой лицензии 2 550,00 USD

RSTAB 9 | Расчёт

Аддон Расчёт стальных конструкций для RSTAB 9

Дополнение

Цена первой лицензии 2 550,00 USD

Изобразить семейство продуктов