ISO 11697-1995 Basis for design of structures - Loads due to bulk materials《结构设计基础 散装材料荷载》.pdf

1、NORME INTERNATIONALE ISO ,A1697 Premire dition 1995-06-I 5 Bases du calcul des constructions - Charges dues aux produits en vrac Bases for design of structures - Loads due to bulk materials Numro de rfrence ISO 11697:1995(F) ISO 11697:1995(F) Sommaire Page 1 Domaine dapplication . . . . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . . . 2 Symboles et units . . . 3 Pressions dans les silos 4 Proprits des matriaux . 5 Essai des produits en vrac Annexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 9 A Mthodes dessai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 0 ISO 1995 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune par

4、tie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur, Organrsation internationale de normalisation Case Postale 56 l CH-1 211 Gen la hauteur n

5、est pas suprieure 100 m et le diamtre nest pas suprieur 50 m. Les charges dfinies conformment la prsente Norme internationale tiennent compte - dun domaine dfini de proprits du produit en vrac; - des variations des conditions de frottement en surface; - de la gomtrie de la structure; - de la liaison

6、 dautres structures et/ou matriels et de la charge de ceux-ci; - des mthodes de remplissage, de stockage et de vidange. Tous les paramtres ci-dessus doivent tre convenus avec le client et tre intgrs aux documents contractuels. La conception du silo doit tre vrifie si lun quelconque des critres ci-de

7、ssus est modifi. 2 Symboles et units 2.1 Symboles a Largeur du petit ct dun silo rectangulaire A Surface de section horizontale c Cohsion c Coefficient de surpression, amplificateur de charge cz Coefficient d Diamtre intrieur 4 Paramtre dcoulement du matriau 4 Grosseur maximale du grain 1 ISO 11697:

8、1995(F) 0 ISO e h 1 Ph Phe Phf PhO hi PS Pt PV PW pw R s t u z a B Y Y1 . P as Excentricit de lorifice de vidange Hauteur totale du silo Longueur du grand ct dun silo rectangulaire Pression horizontale due au produit stock Pression horizontale pendant la vidange Pression horizontale en paroi aprs ch

9、argement Pression horizontale en paroi dans la section parallle aprs chargement Pression normale par rapport la paroi de trmie incline (i = 1, 2, 3) Surpression Contrainte de traction dans la paroi de la trmie, due au frottement Pression verticale due au produit stock Contrainte de traction dans la

10、paroi verticale, due au frottement Force verticale rsultante dans la paroi du silo Rayon hydraulique de la section horizontale ( = Nu) Longueur du ct de la zone carre influence par la charge de correction (patchboard) paisseur de paroi Primtre en coupe transversale de la section horizontale Profonde

11、ur verticale mesure partir de la sur- face horizontale effective Angle dinclinaison de la paroi de la trmie par rapport lhorizontale Facteur daugmentation pour la charge de cor- rection Poids volumique du produit stock Poids volumique du produit stock ar Rapport de la pression horizontale la pressio

12、n verticale (rapport de contraintes) Coefficient de frottement entre le produit stock et la paroi ( = tan b) pression verticale uniforme agissant sur toute section horizontale quelconque; c) dans des silos cylindriques, les pressions latrales sont distribues symtriquement sur la circonf- rence de la

13、 paroi; le frottement aux parois dpend uniquement de la pression latrale; coefficient de frottement aux parois constant (cest-dire frottement de Coulomb). Toutes les hypothses ci-dessus sont des idali- sations ou des simplifications. En pratique, les pressions de silo sont, comme lon sait, asymtriqu

14、es en raison des effets de la sgr- gation pendant le remplissage, des imperfections go- mtriques des parois et du remplissage ou de la vi- dange excentrique, mme si, nominalement, ceux-ci sont concentriques. Les pressions qui rgnent dans 3 ISO 11697:1995(F) les silos ne sont pas uniquement rgies par

15、 des ph- nomnes statiques, mais impliquent des rponses dynamiques avec des caractristiques probabilistes. Le remplissage ou la vidange excentrique dun silo peut entraner des charges importantes asymtriques au niveau des parois, du plancher et des lments dappui. Nanmoins, les pressions calcules en ut

16、ilisant les mthodes proposes dans la prsente Norme internationle sont en bonne conformit, pour Ien- semble, avec les mesures condition de prendre en compte tous les aspects de la conception qui sont spcifiques chaque silo en particulier, comme les variations inhrentes aux matriaux, etc. Pendant le r

17、emplissage et le stockage, un tat de contrainte lastique ou actif est cr lintrieur de la masse stocke. Lorsque le silo se vide avec un coulement en chemine, cet tat de contrainte est perturb des degrs divers sur la hauteur du silo. Dans la rgion o le canal dcoulement coupe la pa- roi, une position q

18、ui varie la fois dans le plan vertical et dans le plan horizontal, ltat de contrainte se transforme en un tat passif avec augmentation cor- respondante du rapport de la pression latrale la pression verticale. Pour rpondre cette situation, on a introduit un coefficient de surpression C multiplicatif

19、dans le calcul de la pression. Ce coefficient est tir de lexprience et des mesures exprimentales en utilisant diffrents produits en vrac (voir article 5). II tient galement compte des augmentations de pres- sion locales dues aux imperfections de la gomtrie des parois, de labsence dhomognit du produi

20、t en vrac, des proprits de leffet (slip-stick) et des pe- tites excentricits de vidange. 0 ISO 90 80 70 60 50 40 30 Angle dinclinaison de La paroidelatremie, (,en degres Figure 2 - Limite entre lcoulement massique et lcoulement interne pour les trmies circulaires ISO 11697:1995(F) m- z r z z 2 z z z

21、 5 z z z _-_-_-_-_ - _-_-_ _-_-_- _-_- -s, i massique optimal z z z z z z z z z z 1 z z z z z z z z : z z z : ._-_-_- = z = = z z = = z z z = _-_-_-_- -_- = z = = z = = z z I I = _-_- -_- z z z z z z z z z z z z _-_-_-_-_- .-_-_- z 1 1 z z z z : z z z z _-_-_- - z z z z z z z z z z z z -_- - z 1 z z

22、 : z z z z z 5 z -_-_-_- - I I z I z z z z z z I z - - -_- z r z z z r z z - _ _ _ - -=-=-=-=- : I z = = z = = = z z z - - -_- z = z z = z z = z = = = z = z z z z z z z z z z - ,_-_- z z : : z z 1 z x z z z -_-_- _- ZIZIZ -_- - z z z z z z z z : z z z _-_- - z I I z z : : z z : : z - -_ - - 1zzz5-“

23、-em ;g;i;i; coulement massique :zzz:z- - = z z x = z = z = z z = z z z z z z z z z z z = : = z z : 5 5 z z z z z - _- - -_- z z z z z z z z : z z z -_-_ - - z z z : : 1 z z : z z z -_-_- .-_- z z z z z z z z z z z 1 - - z z z z z z z 1 z z x z _-_-_- - 5 z z z z z z z z z z c -_-_-_- .- = z z z = =

24、z z z z z z -_-_- _-_-_- z = z = = z I z z 5 = = -_-_-_- _- z z z z z z z z z = z = -_- ._- z 2 z z z z z z z z : z -_- - - -_-_- _-_-_- .- , - ZZZ: - z z = z z I I = z I z I z z z z z z z z z I z z _-_-_- - - - -m-m -_-_-_- - 5 z = = z z = z = = z z - - _-_-_-_- ZZ- -_- -_-_-_- =z -_-_- -_-_-_- z z

25、 z z z z z z z z z z -_- - 90 80 70 60 50 40 30 Angle dinclinaison de la paroidelatrmie, (,en degr& Figure 3 - Limite entre lcoulement massique et lcoulement interne pour les trmies planes La conception du silo doit tenir compte des combi- naisons de paramtres dfavorables lors de la dter- mination d

26、es charges de calcul. Pour le calcul des pressions latrales et verticales, la donne pour la coordonne verticale z est prise partir de la surface horizontale fictive reprsentant la masse relle du produit en vrac stock et son poids volumique prsum. Le niveau de surface du solide en vrac stock peut tre

27、 modifi par les conditions daration, de remplissage pneumatique, la vibration des parois du silo ou la distribution mcanique du produit pendant le remplissage. Dans la prsente Norme internationale, on suppose que les pressions calcules sont continues. Dans des situations o les dimensions de particul

28、es sont im- portantes par comparaison avec lpaisseur de paroi, le besoin de dispositions spciales doit tre examine 3.2 quations de base Les pressions une profondeur z de la section cylin- drique, selon la thorie de Janssen, sont les sui- vantes: Pwf(4 = YR x c,(z) PM (4 YR = -p- x c,(z) . . . (1) . . . (2) Le coefficient Cz est c,(z) = 1 - e( -zb La profondeur z. est donne par: . . . (3) donn par: . . . (4) . . . (5) 5