Source: https://it.scribd.com/document/319546603/UNI-ENV-1991-4b
Timestamp: 2019-12-05 17:13:21+00:00
Document Index: 41140512

Matched Legal Cases: ['arte 4', 'arte 4', 'arte 4', 'art 4', 'arte 1', 'arte 2', 'arte 2', 'arte 2', 'arte 2', 'arte 2', 'arte 2', 'arte 2', 'arte 3', 'arte 5']

Eurocodice 1 (EC1). Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 4: Azioni su silos e serbatoi. Lingua: italiano.
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Eurocodice Legno PDF
UNICOU7307-2
Parte 4: Azioni su silos e serbatoi
Parte 4: Actions in silos and tanks
Ingegneria civile, struttura, progettazione, costruzione, edilizia, calcolo,
carico, silo, contenitore, serbatoio
La norma, sperimentale, definisce i criteri per determinare le sollecitazioni
dovute allazione delle sostanze contenute nei silos e nei serbatoi.
= ENV 1991-4:1995
La presente norma sperimentale la versione ufficiale in lingua italiana
della norma europea sperimentale ENV 1991-4 (edizione maggio 1995).
Presidente dellUNI, delibera del 24 febbraio 1997
N di riferimento UNI ENV 1991-4:1997
La presente norma costituisce il recepimento, in lingua italiana, della norma europea sperimentale ENV 1991-4 (edizione maggio
1995), che assume cos lo status di norma nazionale italiana sperimentale.
Il titolo della presente norma una traduzione letterale del testo originale, in cui "Basi di calcolo" va inteso come "Criteri generali di progettazione".
europei sullargomento per delega della Commissione Centrale
Tecnica, ha approvato il progetto europeo il 30 giugno 1993 e la versione in lingua italiana della norma il 29 febbraio 1996.
La scadenza del periodo di validit della ENV 1991-4 stata fissata
inizialmente dal CEN per dicembre 1997. Eventuali osservazioni
sulla norma devono pervenire allUNI entro settembre 1997.
La presente norma contiene i valori dei coefficienti approvati dal
Lindicazione dei coefficienti da utilizzare a livello nazionale, previsti
Luso di questa norma da correlare con la legislazione vigente. Attualmente D.M 16 gennaio 1996 (supplemento ordinario alla G.U.
n 29 del 5 febbraio 1996) e suoi aggiornamenti.
= UNI ENV 1991-1
UNI ENV 1991-4:1997
Cronistoria del programma Eurocodice ........................................................................................ 2
Programma dellEurocodice ................................................................................................................ 2
Documenti di Applicazione Nazionale (NAD) ............................................................................ 3
Scopo .............................................................................................................................................................. 3
Scopo della ENV 1991 - Eurocodice 1 .................................................................................................. 3
Obiettivi della ENV 1991-4: Azioni su silos e serbatoi ..................................................................... 3
Parti successive della ENV 1991 ............................................................................................................ 4
Riferimenti normativi ............................................................................................................................... 4
Distinzione tra principi e regole applicative ................................................................................ 5
Definizioni...................................................................................................................................................... 5
Modelli di flusso ......................................................................................................................................... 7
Simboli ............................................................................................................................................................ 7
Forme di silos con indicazione delle dimensioni e della simbologia relativa
alla pressione .............................................................................................................................................. 9
CARICHI SUI SILOS DOVUTI A MATERIALI IN PARTICELLE
Generalit................................................................................................................................................... 11
Limiti tra flusso di massa e flusso ad imbuto per tramogge coniche od a
forma di cuneo ........................................................................................................................................ 12
Silos snelli .................................................................................................................................................. 12
Carichi nella fase di riempimento ......................................................................................................... 12
Prospetto e pianta del carico a scacchiera .............................................................................. 14
Carichi di tramoggia e forza di trazione lungo il perimetro superiore della
tramoggia ................................................................................................................................................... 15
Carichi nella fase di svuotamento ........................................................................................................ 15
Silos tozzi ................................................................................................................................................... 17
Carichi di parete e carichi su fondo piatto per silos tozzi ................................................. 18
Silos omogeneizzanti e silos con alta velocit di riempimento ..................................... 18
CARICHI NEI SERBATOI DOVUTI A LIQUIDI
Generalit................................................................................................................................................... 19
Propriet del liquido .............................................................................................................................. 19
Propriet dei materiali in particelle ............................................................................................... 19
Approccio semplificato ........................................................................................................................ 19
Propriet dei materiali in particelle ............................................................................................... 20
Prove sui materiali in particelle....................................................................................................... 20
Peso dellunit di volume in mucchio .............................................................................................. 20
Coefficiente d'attrito di parete m ........................................................................................................ 20
Rapporto pressione orizzontale/pressione verticale, Ks,m ......................................................... 21
Coefficiente di amplificazione di carico massimo ................................................................. 21
CRITERI GENERALI DELLA PROGETTAZIONE - ISTRUZIONI
SUPPLEMENTARI PER LA ENV 1991-1 PER SILOS E SERBATOI
Generalit ................................................................................................................................................. 22
Stati limite ultimi .................................................................................................................................... 22
Fattori per carichi nei silos e nei serbatoi ........................................................................... 22
METODI DI PROVA DELLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI
Oggetto ......................................................................................................................................................
Campo di applicazione ......................................................................................................................
Simboli ........................................................................................................................................................
Definizioni .................................................................................................................................................
Campionamento e preparazione dei campioni.....................................................................
Attrito di parete.......................................................................................................................................
Metodo di prova per la determinazione del coefficiente d'attrito di
parete ..........................................................................................................................................................
Peso dellunit di volume in mucchio consolidato, .........................................................
Dispositivo per la determinazione di .......................................................................................
Rapporto pressione orizzontale su pressione verticale Ks,m .......................................
Metodo di prova per determinare Ks,m0 ...................................................................................
Parametri di resistenza, c, c e ..............................................................................................
Metodo di prova per determinare gli angoli di attrito interno e c e la
coesione c al livello di preconsolidazione r .........................................................................
Prove raccomandate ...........................................................................................................................
Azioni sismiche ......................................................................................................................................
Situazioni di progetto ..........................................................................................................................
Ridistribuzione del materiale in particelle in cima al silo ..................................................
Azione sismica per sottostruttura..................................................................................................
Pianta della pressione orizzontale addizionale dovuta ad azioni sismiche
sulla parte a pareti verticali di silo con sezione trasversale circolare o rettangolare ...................................................................................................................................................
Part 4: Actions in silos and tanks
Bases de calcul et actions sur les structures
Partie 4: Actions dans les silos et rservoirs
Grundlagen der Tragwerksplannung und Einwirkungen auf
Teil 4: Einwirkungen auf Silos und Flssigkeitsbehlter
Ingegneria civile, struttura, progettazione, costruzione, edilizia, calcolo, carico,
silo, contenitore, serbatoio
come norma per applicazione provvisoria, il 30 giugno 1993.
a livello nazionale in una forma appropriata. possibile mantenere in vigore, contemporaneamente alla ENV, altre norme nazionali contrastanti, fino
alla decisione finale sulla possibile conversione da ENV a EN.
Cronistoria del programma Eurocodice
Gli "Eurocodici strutturali" comprendono un gruppo di norme per il progetto strutturale e geotecnico di edifici ed opere di ingegneria civile.
Essi gestiscono l'esecuzione e il controllo solo fino al grado che utile ad indicare
la qualit del prodotto di costruzione (construction work), e il tipo di esecuzione necessario a completarlo con le premesse delle regole di progetto.
Fino a quando il necessario insieme di norme tecniche unificate per i prodotti e per
i metodi di prova sar disponibile, alcuni degli Eurocodici strutturali comprenderanno alcuni di questi aspetti solo in appendici informative.
La Commissione delle Comunit Europee (CCE) ha cominciato a stabilire un insieme di regole tecniche per il progetto di edifici ed altre opere dell'ingegneria civile
che, inizialmente, dovrebbero servire da alternativa alle differenti norme vigenti nei
vari Paesi membri e che, infine, dovrebbero sostituire. Tali norme tecniche sono diventate note con il nome di Eurocodici strutturali.
Nel 1990, dopo aver consultato i rispettivi Paesi membri, la CCE ha trasferito il lavoro riguardante gli ulteriori sviluppi, pubblicazione ed aggiornamento degli Eurocodici strutturali al CEN, ed il segretariato dell'EFTA ha acconsentito ad appoggiare il lavoro del CEN.
Programma dellEurocodice
- ENV 1991 = Eurocodice 1 Basi di calcolo ed azioni sulle strutture
- ENV 1992 = Eurocodice 2 Progettazione delle strutture di calcestruzzo
- ENV 1993 = Eurocodice 3 Progettazione delle strutture di acciaio
- ENV 1994 = Eurocodice 4 Progettazione delle strutture composte acciaiocalcestruzzo
- ENV 1995 = Eurocodice 5 Progettazione delle strutture di legno
- ENV 1996 = Eurocodice 6 Progettazione delle strutture di muratura
- ENV 1997 = Eurocodice 7 Progettazione geotecnica
- ENV 1998 = Eurocodice 8 Indicazioni progettuali per la resistenza sismica
- ENV 1999 = Eurocodice 9 Progettazione delle strutture di alluminio
Dal CEN/TC 250 sono state formate sottocommissioni distinte per i suddetti Eurocodici.
Questa parte dellEurocodice 1 viene pubblicata come norma sperimentale europea (ENV) con una validit iniziale di tre anni.
La presente norma sperimentale intesa per applicazioni sperimentali e per la
presentazione di commenti.
Dopo circa due anni ai membri del CEN sar richiesto di inviare commenti formali
da prendere in considerazione per definire le future azioni.
SIS/BST
Considerata la responsabilit delle autorit dei Paesi membri in tema di sicurezza,
salute e altri campi interessati dai requisiti essenziali della Direttiva dei Prodotti da
Costruzione (CPD), a certi elementi relativi alla sicurezza sono stati assegnati in
questa ENV valori indicativi che sono identificati da "valori incasellati"
autorit di ciascun Paese membro sono chiamate a rivedere tali valori che possono essere sostituiti valori alternativi definitivi da usare nelle applicazioni nazionali.
Alcune delle norme europee ed internazionali di supporto possono non essere disponibili al momento della pubblicazione di questa norma sperimentale. stato
previsto pertanto che ciascun Paese membro, o relativo ente di unificazione, pubblichi un Documento di Applicazione Nazionale (NAD) che fornisca valori sostitutivi
per i coefficienti relativi alla sicurezza, con riferimento a norme di supporto compatibili e sia una guida all'applicazione nazionale di questa norma sperimentale.
Resta chiaro che questa norma sperimentale viene utilizzata in modo congiunto
con il NAD valido nel paese dove l'edificio o le opere di ingegneria civile sono localizzate.
L'ambito dell'Eurocodice 1 definito al punto 1.1.1 e l'ambito di questa parte
dell'Eurocodice 1 definita in 1.1.2. Le parti addizionali dell'Eurocodice 1 che sono
in programma sono indicate al punto 1.1.3.
Questa parte completata da un certo numero di appendici informative.
Scopo della ENV 1991 - Eurocodice 1
La ENV 1991 fornisce principi generali e azioni per la progettazione strutturale di
edifici ed opere civili includendo alcuni aspetti geotecnici e deve essere usata congiuntamente con le ENV da 1992 a 1999.
Essa pu essere usata come base per il progetto di strutture non previste nelle
ENV da 1992 a 1999 e dove altri materiali e altre azioni di progetto strutturale sono
La ENV 1991 ancora riguarda la progettazione strutturale durante l'esecuzione e il
progetto strutturale di strutture temporanee. Essa si riferisce a tutte le circostanze
in cui si richiede che una struttura fornisca un'adeguata prestazione.
La ENV 1991 non direttamente intesa per la verifica di strutture esistenti, per lo
sviluppo del progetto di riparazioni e adeguamenti o per valutati cambi di uso.
La ENV 1991 non comprende completamente situazioni di progetto speciali che richiedono inusuali considerazioni di affidabilit come strutture nucleari per cui devono essere usate specifiche procedure di progettazione.
Obiettivi della ENV 1991-4: Azioni su silos e serbatoi
Questa parte fornisce i principi generali e le azioni da assumersi nel progetto strutturale di serbatoi e silos, includendo alcuni aspetti geotecnici, e dovrebbe essere
usata insieme alla ENV 1991-1 e ad altre parti delle ENV 1991 e delle ENV da
Questa parte pu anche essere usata come base per il progetto di strutture non
considerate nelle ENV da 1992 a 1999 e ove si considerino altri materiali o altre
azioni di progetto strutturale.
Alle norme di progetto per i silos si applicano le seguenti restrizioni:
- la forma della sezione trasversale del silo deve essere compresa fra quelle
mostrate nella figura 1.2;
- le modalit di riempimento e la natura dei materiali immagazzinati devono essere tali da indurre soltanto effetti di inerzia e carichi di collisione trascurabili;
- il diametro massimo delle particelle del materiale immagazzinato non deve essere superiore a 0,3 dc;
Ove le particelle siano larghe se confrontate con lo spessore della parete del silo il carico
deve essere applicato come un insieme di forze isolate.
il materiale immagazzinato deve essere atto a fluire liberamente;
l'eccentricit ei del materiale immagazzinato, dovuta al riempimento, deve essere minore di 0,25 dc (figura 1.2);
- l'eccentricit eo del centro dello scarico deve essere minore di 0,25 dc; e nessuna parte dello scarico deve trovarsi ad una distanza maggiore di 0,3 dc dal
centro piano nei silos a flusso piano e dalla linea centrale negli altri tipi di silos
(figura 1.2);
- ove si usino dispositivi di scarico (per esempio: alimentatori o tubi interni di
flusso), il flusso del materiale deve essere omogeneo e centrato entro i limiti di
eccentricit summenzionati;
- la transizione deve avvenire su un singolo piano orizzontale;
- devono essere rispettate le seguenti limitazioni geometriche:
h/dc < 10
h < 100 m
dc < 50 m
- ogni silo deve essere progettato per un insieme definito di propriet del materiale in particelle (particulate material).
Le norme di progettazione per i serbatoi si riferiscono soltanto a serbatoi contenenti liquidi a pressione atmosferica normale.
La ENV 1991-4 deve essere usata insieme con la ENV 1991-1 ed altre parti della
ENV 1991.
Parti successive della ENV 1991
Le parti successive della ENV 1991 che, al momento, sono in fase di redazione o
sono state pianificate sono elencate al punto 1.2.
Le seguenti norme sperimentali europee che sono pubblicate o in preparazione sono citate in appropriati punti del testo e nelle pubblicazioni elencate di seguito:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 1:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-1:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-2:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-3:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-4:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-5:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-6:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 2-7:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 3:
Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azione sulle strutture - Parte 5:
In dipendenza dal carattere delle disposizioni individuali, nella presente parte della
ENV 1991 viene fatta distinzione fra principi e regole di applicazione.
- affermazioni generali e definizioni per cui non ci sono alternative; come pure
- requisiti e modelli analitici per cui nessuna alternativa permessa tranne quando specificatamente dichiarato.
I principi sono preceduti dalla lettera P.
Le regole applicative sono regole conosciute che seguono i principi e soddisfano
permesso utilizzare regole alternative differenti da quelle di applicazione date in
questo Eurocodice, mostrando che le regole alternative concordano con i principi
pertinenti ed hanno come minimo la stessa affidabilit.
In questa parte le regole di applicazione sono identificate da un numero tra parentesi come per esempio in questo punto.
Per i fini di questa norma sperimentale, una lista base di definizioni data nella ENV
1991-1 e le definizioni addizionali fornite qui di seguito sono specifiche di questa parte.
superficie equivalente: Superficie orizzontale che determini un volume di materiale immagazzinato uguale a quello relativo alla superficie reale (figura 1.2).
fondo piatto: Fondo piano di un silo o fondo dove l'inclinazione delle pareti, , minore di
modello di flusso: Forma del materiale fluente nel silo quando il flusso sia stabilizzato (fi-
gura 1.1). Il silo deve essere prossimo alla sua condizione di massimo riempimento.
materiale fluidizzato: Materiale immagazzinato iniettato con aria, che cambia in maniera
significativa il comportamento del materiale.
materiale liberamente fluente: Materiale a bassa coesione.
flusso ad imbuto (o flusso di nucleo) (figura 1.1): Modello di flusso nel quale si determina un
canale di materiale fluente in una zona limitata al di sopra del foro di scarico, ed il materiale adiacente alle pareti rimane stazionario. Il canale di flusso pu intersecare la sezione
del silo a pareti verticali oppure raggiungere la superficie del materiale immagazzinato.
silo omogeneizzante: Silo contenente un materiale fluidizzato.
tramoggia: Fondo di un silo quando l'inclinazione delle pareti, , maggiore di 20.
flusso interno (figura 1.1): Schema di flusso ad imbuto nel quale il canale di flusso si estende sino alla superficie di colmo del materiale immagazzinato.
contraccolpo: Carico locale che si manifesta alla transizione durante lo scarico.
bassa coesione: Campione di materiale a bassa coesione se la coesione minore di
4 kPa quando il materiale sia stato consolidato a 100 kPa (un metodo per determinare
la coesione fornito nell'appendice B).
flusso di massa (figura 1.1): Modello di flusso nel quale tutte le particelle immagazzinate si
mobilizzano durante lo scarico.
carico a scacchiera: Carico locale che si assume insista sopra una zona specificata di una
qualunque parte della parete di un silo.
flusso piano: Profilo di flusso in un silo a sezione trasversale rettangolare o quadrata con
scarico a fessura. La fessura deve essere parallela a due delle pareti del silo e la sua lunghezza deve essere uguale a quella di queste pareti.
silo: Struttura di contenimento usata per immagazzinare materiali in particelle (per esempio: depositi di combustibile, contenitori e silos).
silo snello: Silo dove h/dc 1,5.
silo tozzo: Silo dove h/dc < 1,5.
silo circolare a pareti sottili: Silo con sezione traversale circolare, senza irrigidimenti e dove dc/t > 200.
serbatoi: Strutture di contenimento usate per immagazzinare liquidi.
transizione: Intersezione della tramoggia con la sezione a pareti verticali.
sezione a pareti verticali: Parte del silo o del serbatoio con pareti verticali.
Nellambito di questa norma sperimentale, si utilizzano i seguenti simboli.
La simbologia usata si basa sulla ISO 3839:1987.
Una lista essenziale di simboli fornita nella ENV 1991-1 e i simboli addizionali di
seguito riportati sono specifici di questa parte.
area della sezione trasversale della parte a pareti verticali
coefficiente di amplificazione del carico di parete
coefficiente di massima amplificazione del carico di parete
coefficiente di amplificazione del carico di fondo
coefficiente di amplificazione del carico orizzontale
coefficiente di amplificazione dell'aderenza per attrito della parete
coefficiente di Janssen
forza orizzontale totale dovuta ad un carico a scacchiera su un silo circolare a pareti sottili
valore di progetto del rapporto pressione orizzontale/pressione verticale
Ks,m
valore medio del rapporto pressione orizzontale/pressione verticale
carico verticale risultante per unit di perimetro della parte a pareti verticali
perimetro interno della parte a pareti verticali
dimensioni della sezione trasversale caratteristica (figura 1.2)
la maggiore fra ei ed eo
eccentricit dovuta al riempimento (figura 1.2)
eccentricit del centro dello scarico (figura 1.2)
distanza dallo scarico alla superficie equivalente (figura 1.2)
h1,h2 parametri usati per la determinazione delle pressioni verticali in silos tozzi
lunghezza della parete della tramoggia (figura 5.3)
phe,s
phf,s
pn, pni
pp,sq
pvf,sq
pwe,s
pwf,s
pressione orizzontale dovuta al materiale immagazzinato
pressione orizzontale durante lo scarico (figura 1.2)
pressione orizzontale durante lo scarico calcolato con il metodo semplificato
pressione orizzontale dopo il riempimento
pressione orizzontale dopo il riempimento calcolato con il metodo semplificato
pressione orizzontale dopo il riempimento alla base della parte a pareti
pressione normale alle pareti inclinate della tramoggia, ove i = 1, 2, 3
pressione a scacchiera (pressure load)
pressione a scacchiera (pressure load) in silos tozzi
pressione a scacchiera (pressure load) (silos circolari a pareti sottili)
pressione di contraccolpo
aderenza per attrito nella tramoggia (figura 1.2)
pressione verticale dovuta al materiale immagazzinato (figura 1.2)
pressione verticale durante lo scarico
componenti della pressione verticale usati per determinare la pressione
verticale in silos tozzi, i = 1, 2, 3
pressione verticale dopo il riempimento
pressione verticale dopo il riempimento in silos tozzi
pressione verticale dopo il riempimento alla base della parte a pareti verticali
pressione di parete dovuta all'attrito nella parte verticale (figura 1.2)
pressione di parete dovuta all'attrito durante lo scarico
pressione di parete dovuta all'attrito durante lo scarico, calcolata con il metodo semplificato
pressione di parete dovuta all'attrito dopo il riempimento
pressione di parete dovuta all'attrito dopo il riempimento, calcolata con il
dimensione della zona interessata dal carico a scacchiera (s = 0,2 dc)
spessore della parete (figura 1.2)
larghezza di un silo rettangolare
parametro usato per calcolare i carichi di tramoggia
profondit misurata dalla superficie equivalente al massimo riempimento
parametro usato per calcolare i carichi
angolo medio di inclinazione della parete della tramoggia, misurato rispetto all'orizzontale (figura 1.2)
coefficiente di amplificazione del carico a scacchiera
peso dellunit di volume (density) dei liquidi o dei materiali immagazzinati
peso dellunit di volume (density) dei materiali fluidizzati immagazzinati
coordinata angolare circonferenziale
valore di progetto del coefficiente di attrito di parete per il calcolo della
valore medio di progetto del coefficiente di attrito di parete per il calcolo
angolo effettivo di attrito interno
angolo di attrito della parete della tramoggia per la valutazione del flusso
Forme di silos con indicazione delle dimensioni e della simbologia relativa alla pressione
Sezione trasversale della parete verticale
Piani verticali passanti per il centro
I carichi dovuti ai materiali immagazzinati sono classificati come azioni variabili,
vedere ENV 1991-1.
I carichi nei serbatoi sono classificati come azioni variabili, vedere ENV 1991-1.
I carichi localizzati durante il processo di riempimento e quello di scarico dei silos
sono classificati come azioni libere.
I carichi dovuti a esplosioni di polvere devono essere classificati come un'azione
Si possono applicare i principi generali forniti nella ENV 1991-1 per le procedure di
Ci non significa che le indicazioni ed i valori specificati per gli edifici nella ENV 1991-1 possano essere applicati ai silos ed ai serbatoi.
Devono essere considerate situazioni particolari di progetto e devono essere identificati i casi di carico critico. Per ciascun caso di carico critico devono essere identificati i valori di progetto degli effetti delle azioni combinate.
Le leggi di combinazione dipendono dalla verifica considerata e devono essere
identificate in accordo con la ENV 1991-1 e con l'appendice A.
La composizione delle azioni sui silos e sui serbatoi per casi di carico in una particolare situazione di progetto indicata di seguito.
I silos prefabbricati devono essere progettati per azioni dovute al movimento in
cantiere, al trasporto ed alla posa in opera.
Devono essere considerati i carichi risultanti dal massimo livello possibile di riempimento.
Con riguardo agli stati limite ultimi e di servizio possono usarsi modelli di carico per
la fase di riempimento e per quella di scarico.
Devono essere considerate, ove opportuno, le seguenti azioni e situazioni eccezionali:
- azioni dovute ad esplosioni;
- azioni dovute all'impatto di veicoli;
- azioni sismiche;
- situazioni di progetto al fuoco.
Serbatoi e silos possono essere usati per contenere liquidi o materiali in particelle
che possono causare esplosioni. Nel prospetto 7.1 sono elencati alcuni dei materiali che possono portare ad esplosioni di polvere.
Il danno potenzialmente derivante da esplosioni di polvere deve essere limitato od
evitato con la scelta appropriata di uno o pi fra i seguenti suggerimenti:
- costituire un'area sufficiente per assorbire la pressione in eccesso;
- progettare strutture in grado di resistere alla pressione conseguente all'esplosione.
La pressione di esplosione in un silo senza un'area di assorbimento adeguata non
deve superare 1 N/mm2.
Durante il progetto deve essere presa in considerazione la prevenzione delle
esplosioni di polvere con la scelta appropriata di uno o pi fra i seguenti provvedimenti:
- prescrivendo adatte procedure di manutenzione e pulizia;
- evitando l'ignizione con la scelta oculata di strumentazione elettronica;
- l'uso attento degli apparecchi di saldatura.
Quando si progettano silos per l'immagazzinamento di materiali sensibili all'acqua
deve essere limitata la fessurazione nello stato limite di servizio (serviceability limit
state) al fine di prevenire la penetrazione di acqua.
Per i silos ed i serbatoi che siano soggetti in media a pi di un ciclo di carico giornaliero deve essere considerato l'effetto della fatica. Un ciclo di carico corrisponde
ad un singolo riempimento e svuotamento. Gli effetti di fatica devono pure essere
considerati in silos interessati da macchine vibranti.
P(15) Devono essere considerate le azioni di strutture adiacenti.
La forma della struttura del silo deve essere scelta in modo da fornire una bassa
sensibilit alle deviazioni di carico.
I carichi dovuti a materiali in particelle devono essere calcolati per il riempimento e
per lo scarico. La grandezza e la distribuzione dei carichi di progetto dipendono
dalla struttura del silo, dalle propriet dei materiali immagazzinati e dallo schema
di flusso che si genera durante il processo di svuotamento.
L'intrinseca variabilit dei materiali immagazzinati e le semplificazioni nei modelli
di carico conduce a differenze fra i carichi realmente agenti sul silos ed i carichi derivanti dall'applicazione delle norme di progetto fornite nel punto 5. Per esempio, la
distribuzione delle pressioni allo scarico varia lungo le pareti come una funzione
del tempo e quindi in questa fase possibile che la previsione della pressione media o della sua variazione non risulti accurata.
Per il calcolo delle azioni sui silos, si possono usare procedure semplificate di previsione dei modelli di flusso (figura 5.1).
Le suddette procedure semplificate (figura 5.1) non devono essere usate quando
si progettino silos per flusso.
I carichi dovuti ai materiali in particelle dipendono:
- dallintervallo di variazione delle propriet del materiale in particelle (particulate
- dalla variazione delle condizioni di attrito superficiale;
- dalla geometria del silo;
- dai metodi di riempimento e svuotamento.
Lo schema di flusso (flusso di massa o flusso ad imbuto) deve essere determinato
dalla figura 5.1.
Per la determinazione dello schema di flusso, l'angolo d'attrito di parete pu essere ottenuto o mediante l'esecuzione di prove, come descritto in 5.5.2, od usando i
coefficienti approssimati d'attrito di parete forniti nel prospetto 7.1 e deve essere
calcolato come nel seguito:
w = arctan m
Per i seguenti tipi di silos si prescrivono valori caratteristici per i carichi di riempimento e di svuotamento:
- silos snelli;
- silos tozzi;
- silos omogeneizzanti e silos con alta velocit di riempimento.
Qualsiasi supporto fornito dalla rigidezza del materiale in particelle (particulate
material) alle pareti del silo deve essere ignorato nel calcolo dei carichi. Ci significa che l'interazione fra deformazione dell'involucro ed il carico dovuto al materiale
immagazzinato pu essere ignorata.
Limiti tra flusso di massa e flusso ad imbuto per tramogge coniche od a forma di cuneo
1 Flusso di massa o tunnel, flusso che pu avvenire entro questi limiti
X Angolo di inclinazione della parete della tramoggia
Y Angolo di attrito w della parete della tramoggia
Silos snelli
In 5.2.1 sono riportate le procedure dettagliate per il calcolo dei carichi di riempimento ed in 5.2.2 quelle per i carichi allo svuotamento. Nel punto 5.2.3 sono riportate le procedure semplificate per il calcolo dei suddetti carichi.
Nel punto 5.2.1 si indicano le equazioni generali per il calcolo dei carichi di parete
di un silo. Esse devono essere usate come base per il calcolo dei seguenti carichi
- carichi di riempimento sulla parte a pareti verticali (5.2.1);
- carichi di riempimento sui fondi piatti (5.2.1);
- carichi di riempimento sulle tramogge (5.2.1);
- carichi di svuotamento sulla parte a pareti verticali (5.2.2);
- carichi di svuotamento sui fondi piatti e sulle tramogge (5.2.2).
Carichi nella fase di riempimento
Dopo il riempimento, i valori della pressione di parete dovuta all'attrito pwf, della
pressione orizzontale phf e della pressione verticale pv per ogni valore della profondit devono essere dati da:
p wf ( z ) = ---- C z ( z )
p hf ( z ) = ---------- C z ( z )
p v ( z ) = ---------------------- C z ( z )
Cz (z) = 1 e
z 0 = -------------------Ks U
( z z o)
il peso dell'unit di volume;
il coefficiente d'attrito di parete;
il rapporto pressione orizzontale/pressione verticale;
la profondit;
il perimetro interno.
La forza verticale risultante nella parete pw (z) per unit di lunghezza del perimetro,
per ogni valore, z, della profondit vale:
p w ( z ) = p wf ( z ) dz = ---- [ z z 0 C z ( z ) ]
Nel punto 5.7 si illustrano i metodi per la determinazione delle propriet del materiale in particelle (particulate material), del peso specifico, dell'attrito di parete e del
rapporto di pressione.
Sezione a pareti verticali
Il carico di riempimento composto da un carico fisso e da uno mobile, chiamato
carico a scacchiera.
Il carico fisso deve essere calcolato tramite le espressioni [5.2] e [5.3].
Si deve supporre che la pressione di tassello pp agisca su ogni parte della parete
del silo. Essa data da:
p p = 0, 2 p hf
= 1 + 4 ei d c
ei e dc
sono riportati nella figura 1.2.
Nel caso di silo di calcestruzzo, silo con irrigidimenti e silo con sezione trasversale
non circolare, si deve supporre che la pressione a scacchiera agisca su due aree
quadrate opposte di lato s (figura 5.2), pari a:
s = 0,2 dc
dato in figura 5.2.
La forza orizzontale totale Fp dovuta al carico a scacchiera in silos di acciaio non
irrigiditi data da:
F p = --- s d c p p
In molti silos si pu usare un approccio semplificato per applicare il carico a scacchiera. La disposizione pi sfavorevole dei carichi pu essere realizzata applicando il carico a scacchiera a mezza altezza del silo ed usando un incremento percentuale degli sforzi di parete a quel livello per incrementare gli sforzi di parete in
tutto il silo.
Nel caso di silo a parete sottile si pu ipotizzare che la pressione localizzata (pressure load) agisca per un'altezza s, ma che si estenda da un massimo di pressione
pp diretta verso l'esterno su un lato ad un massimo di pressione pp diretta verso
l'interno sul lato opposto (figura 5.2). Si deve supporre che la variazione sia data
pps = pp cos
Si pu usare un metodo semplificato per applicare il carico a scacchiera a silo a
parete circolare sottile. Il carico a scacchiera si pu supporre agisca alla profondit
z0 misurata dalla superficie equivalente, o a mezza altezza della parte a pareti verticali, qualunque cosa fornisca la posizione pi alta per il carico.
Prospetto e pianta del carico a scacchiera
I carichi verticali agenti su un fondo piatto o poco profondo (inclinazioni 20) di
un silo devono essere calcolati come di seguito:
pvf = Cb pv
calcolato per mezzo dell'espressione [5.4];
un coefficiente di amplificazione del carico di fondo che serve a tener conto dell'irregolarit nella distribuzione del carico e si calcola come di seguito:
Cb = 1,2
Quando > 20 (vedere la figura 5.3) la pressione normale alle pareti inclinate della tramoggia, pn, calcolato come segue:
p n = p n3 + p n2 + ( p n1 p n2 ) ---lh
p n1 = p v0 ( C b cos + sen )
p n2 = C b p v0 cos
p n3 = 3, 0 ---- -----------s- sen
una lunghezza compresa tra 0 e l h (vedere la figura 5.3);
pn1 e pn2 sono le pressioni dovute al riempimento della tramoggia;
la pressione legata alla pressione verticale nel materiale immagazzinato subito al di sopra della transizione;
il coefficiente di amplificazione del carico di fondo dato dalla [5.14];
la pressione verticale agente alla transizione calcolata usando l'espressione [5.4].
Il valore della pressione di parete dovuta all'attrito pt, dato da:
data dall'espressione [5.15].
Carichi di tramoggia e forza di trazione lungo il perimetro superiore della tramoggia
Per il progetto dei silos pu essere necessario conoscere la componente verticale
della forza di trazione agente lungo il perimetro superiore della tramoggia (per
esempio: quando si debbano progettare i supporti del silo o una trave ad anello posta al livello della transizione). Questa componente verticale deve essere determinata da un equilibrio di forze comprendente il sovraccarico (imposed load) verticale Cb pv0 calcolato al livello della transizione e il peso del contenuto della tramoggia
Carichi nella fase di svuotamento
Parte a pareti verticali
I carichi nella fase di svuotamento sono costituiti da una parte fissa e una mobile,
chiamata carico localizzato (patch load).
I carichi fissi pwe, phe si ottengono come di seguito:
pwe = Cw pwf
phe = Ch phf
Cw e Ch sono amplificatori di carico conformi alle espressioni [5.22] e [5.23].
Per silos che vengano svuotati dall'alto (nessun flusso):
Cw = Ch = 1,0
In altri silos snelli l'amplificatore della pressione di parete e quella del carico orizzontale valgono rispettivamente:
Cw = 1,1 e Ch = C0 (vedere 7.1)
L'entit della pressione localizzata (pressure load) pp nella fase di svuotamento
pp = 0,2 phe
calcolata per mezzo dell'espressione [5.21];
dipende dalla grandezza dell'eccentricit di carico e svuotamento e vale:
= 1 + 4 e/dc
Il calcolo dei carichi a scacchiera nella fase di scarico pu essere ottenuto sulla falsa riga delle indicazioni fornite per il calcolo del carico a scacchiera durante il riempimento [5.2.1.1(4) fino a (8)].
Fondi piatti e tramogge
Nel caso di silo con flusso ad imbuto, i carichi sul fondo o sulla tramoggia nella fase di scarico si possono calcolare secondo la procedura usata per i carichi in fase
di riempimento (5.2.1.2 e 5.2.1.3).
Nel caso di silos a flusso di massa si applica una pressione addizionale normale
fissata, la pressione di contraccolpo ps (vedere la figura 5.3), su una distanza inclinata lungo le pareti della tramoggia pari a 0,2 dc e lungo il perimetro.
ps = 2 ph0
la pressione di riempimento orizzontale a livello della transizione.
Metodi semplificati per il riempimento e lo scarico
Per silo ove dc minore di 5 m pu essere applicato un metodo semplificato per tener conto dei processi di riempimento e di svuotamento. In questa procedura i carichi localizzati, conformi a 5.2.1 e 5.2.2, possono essere adattati incrementando
le pressioni orizzontali.
Per silo di calcestruzzo, silo con irrigidimenti e silo con sezione trasversale non circolare le pressioni orizzontali incrementate per il riempimento (p hf,s) e allo scarico
(phe,s) sono:
phf,s = phf (1 + 0,2 )
phe,s = phe (1 + 0,2 )
calcolata dall'espressione [5.3];
calcolata dall'espressione [5.21];
calcolato dalle espressioni [5.9] o [5.25].
Per silos circolari a parete sottile, le pressioni orizzontali incrementate per il riempimento (phf,s) e allo scarico (phe,s) e le pressioni verticali incrementate per il riempimento (pwf,s) e allo scarico (pwe,s) sono:
phf,s = phf (1 + 0,1 )
phe,s = phe (1 + 0,1 )
pwf,s = pwf (1 + 0,2 )
pwe,s = pwe (1 + 0,2 )
calcolata dall'espressione [5.2];
calcolata dall'espressione [5.20];
Silos tozzi
I carichi di parete nei silos tozzi dovrebbero essere calcolati come nel caso dei silos snelli (vedere 5.2) apportando delle modifiche agli amplificatori di carico, alla
pressione localizzata (pressure load), alle pressioni orizzontali e ai carichi di fondo.
Le modificazioni riguardanti gli amplificatori di carico Ch e Cw e la pressione localizzata (pressure load) sono:
per silos dove:
h/dc 1,0
Cw = Ch = 1,0 e pp,sq = O
1,0 < h/dc < 1,5
Cw = 1,0 + 0,2 (h/dc - 1,0)
Ch = 1,0 + 2 (Co - 1,0) (h/dc - 1,0)
pp,sq = 2pp (h/dc - 1,0)
determinata da 5.2.1.1 e 5.2.2.1.
Le modificazioni relative alla pressione laterale sono mostrate nella figura 5.4. La
pressione laterale ph in corrispondenza al punto ove la superficie superiore del
materiale immagazzinato incontra le pareti del silo pu essere posta uguale a zero. Al di sotto di questo punto si pu assumere una variazione lineare di pressione
(figura 4.4), calcolata assumendo Ks = 1,0, fino a che questa pressione lineare incontri la pressione determinata con lequazione [5.3] o con l'equazione [5.21] ove
La pressione verticale pvf,sq agente sul fondo piatto durante il riempimento o lo scarico pari a:
pvf,sq = Cb (pv1 + (pv2 - pv3) (1,5 D - h)/(1,5 D - h1))
ottenuta con l'espressione [5.4] con z = h;
ottenuta con pv2 = h2;
ottenuta con l'espressione [5.4] con z = h1 (vedere figura 5.4) corrispondente al punto pi in basso della parete non in contatto con il materiale immagazzinato (figura 5.4);
calcolata con l'espressione [5.14].
I carichi sulla tramoggia durante la fase di riempimento devono essere calcolati
usando l'espressione [5.15].
I carichi sulla tramoggia durante la fase di scarico devono essere calcolati usando
le direttive date al punto 5.2.2.2 per fondi piatti e tramogge.
Carichi di parete e carichi su fondo piatto per silos tozzi
Silos omogeneizzanti e silos con alta velocit di riempimento
I silos omogeneizzanti e i silos con alta velocit di riempimento devono essere progettati per i seguenti casi di carico:
- il materiale immagazzinato fluidizzato;
- il materiale immagazzinato non fluidizzato.
In silo per l'immagazzinamento di polveri, dove l'altezza del livello superiore del
materiale immagazzinato cresce con una velocit superiore ai 10 m/h, si assume
che il materiale sia fluidizzato.
La pressione del materiale fluidizzato sulle pareti del silo deve essere calcolata come di seguito:
p = 1 z
il peso dell'unit di volume fluidizzata.
Il peso dell'unit di volume fluidizzata 1 delle polveri si pu porre uguale a:
il peso dell'unit di volume in mucchio della polvere determinato nel punto
I carichi di progetto, quando il materiale non sia fluidizzato, devono essere calcolati per i silos snelli in accordo al punto 5.2 ed al punto 5.3 per i silos tozzi.
I carichi dovuti ai liquidi devono esser calcolati in base ai seguenti dati:
- un insieme definito di liquidi da immagazzinare nel serbatoio;
- la geometria del serbatoio;
- la profondit massima del liquido nel serbatoio.
Il valore caratteristico della pressione p :
p(z) = z
il peso dell'unit di volume del liquido.
Propriet del liquido
I pesi dell'unit di volume sono dati nella ENV 1992-2-1.
Propriet dei materiali in particelle
Le propriet dei materiali in particelle (particulate materials) devono essere determinate o usando l'approccio semplificato presentato nel punto 7.2 o tramite prove,
come descritto nel punto 7.3. Il coefficiente di amplificazione di massimo carico C0
dato nel prospetto 7.1 o pu essere stabilito tramite 7.4.
Le propriet dei materiali sono definite nel prospetto 7.1. I valori di sono limiti superiori mentre i valori di m e Ks,m sono valori medi.
Per tener conto della variabilit intrinseca delle propriet del materiale in particelle
(particulate material) e per ottenere valori che rappresentano gli estremi delle propriet del materiale, i valori di m e Ks,m devono essere modificati tramite i fattori di
conversione 0,9 ed 1,15. Cos per calcolare i carichi massimi si usano le seguenti
per Ks = 1,15 Ks,m
per Ks = 0,9 Ks,m
Max. pw
Per le strutture a guscio i carichi minimi (di sostegno) possono essere i carichi sfavorevoli.
Coefficiente dattrito
di parete, m
(Ks,m)
acciaio4)
orzo1)
sabbia asciutta2)
farina1)
ceneri volanti2)
mais1)
zucchero1)
frumento1)
carbone1), 2)
Massimo coefficiente di
amplificazione del carico
Nota 1 - Questo materiale pu essere soggetto ad esplosioni di polvere.
Nota 2 - Bisogna prestare attenzione alla possibile variabilit nelle propriet del materiale.
Nota 3 - I pesi dellunit di volume sono forniti per il calcolo dei carichi e non devono essere usati per determi-
nare i volumi. I pesi dellunit di volume forniti nella ENV 1991-2-1 possono essere usati per i calcoli
Nota 4 - Non applicabile nel caso di pareti rugose.
Prove sui materiali in particelle
Peso dellunit di volume in mucchio
Le prove devono essere condotte su campioni rappresentativi del materiale in particelle (particulate material). Il valore medio di ciascuna propriet del materiale deve essere determinato considerando opportunamente i parametri secondari quali
la composizione, la classificazione, il contenuto di umidit, la temperatura, l'et, la
carica elettrica dovuta alla manipolazione ed i metodi di produzione.
I valori medi ottenuti dalle prove devono essere adattati per mezzo di fattori di conversione per ottenere i valori estremi. I fattori di conversione devono essere scelti
per tener conto della variabilit delle propriet dei materiali lungo il ciclo di vita del
silo e degli errori nel campionamento.
I fattori di conversione per le propriet dei materiali devono essere adattati se l'effetto di uno dei parametri secondari influisce per pi del 75% sui margini per le propriet del materiale introdotti dai fattori di conversione.
Il peso dell'unit di volume in mucchio deve essere determinato ad un livello di
sforzo corrispondente alla massima pressione verticale nel silo. La pressione verticale pvf nel silo pu essere determinata usando l'espressione [5.4].
Un metodo di prova per la determinazione del peso dell'unit di volume in mucchio
descritto nell'appendice B.
Il fattore di conversione deve essere non minore di 1,15.
Coefficiente d'attrito di parete m
Si devono misurare due valori di m. Uno deve essere usato per la determinazione
degli schemi di flusso e l'altro per il calcolo dei carichi di parete.
Rapporto pressione orizzontale/pressione verticale, Ks,m
Le prove per determinare m allo scopo di valutare i modelli di flusso devono eseguirsi a basso livello di sforzo, corrispondente al livello di sforzo trovato durante il
flusso nella parte pi bassa della tramoggia.
Le prove per determinare m per il calcolo dei carichi devono essere eseguite in
corrispondenza della massima pressione orizzontale phf nella parte del silo a pareti
verticali. phf pu essere determinata usando l'espressione [5.3].
I metodi di prova per la misura dei due valori di m sono descritti nell'appendice B.
I fattori di conversione non devono essere minori di 1,15 per il limite superiore e
non pi grandi di 0,9 per il valore limite inferiore.
Il rapporto pressione orizzontale/pressione verticale, Ks,m si deve determinare al livello di sforzo verticale corrispondente alla massima pressione verticale nel silo. Il
campione di prova deve essere confinato lateralmente. La pressione verticale pu
essere determinata usando l'espressione [5.4].
Un metodo di prova descritto nell'appendice B.
Si descrive pure un metodo di prova alternativo basato sulla misura dell'angolo interno d'attrito.
Coefficiente di amplificazione di carico massimo
L'amplificatore di carico C tiene conto di un certo numero di fenomeni che si verificano durante lo svuotamento del silo. L'entit dell'amplificatore cresce con la resistenza del materiale.
Non stato ancora definito un appropriato metodo di prova di laboratorio per la determinazione del parametro C. Gli amplificatori di carico si basano sull'esperienza
e si applicano a silo con sistemi di carico e scarico convenzionali e costruiti con tolleranze ingegneristiche usuali.
Per i materiali non elencati nel prospetto 7.1, si pu ottenere il massimo coefficiente di amplificazione per il carico di parete usando:
30 C = 1,35 e
> 30 C = 1,35 + 0,02 ( - 30)
misurato in gradi sessagesimali.
Un metodo di prova per la misura di descritto nell'appendice B.
Si possono stimare amplificatori di carico appropriati per silos specifici contenenti
materiali specifici basandosi su prove a grande scala effettuate su tali silos.
A CRITERI GENERALI DELLA PROGETTAZIONE - ISTRUZIONI SUPPLEMENTARI PER
LA ENV 1991-1 PER SILOS E SERBATOI
Questa appendice verr, in seguito, inglobata nella ENV 1991-1.
In linea di principio si pu applicare il formato generale previsto nella ENV 1991-1
per le procedure di progettazione. Tuttavia i silos ed i serbatoi differiscono dalla
gran parte delle altre strutture perch essi possono essere sottoposti ai carichi di
progetto completi derivanti da materiali in particelle o da liquidi per gran parte del
loro ciclo di vita.
Questa appendice fornisce delle istruzioni supplementari per i silos ed i serbatoi riguardanti i fattori parziali sulle azioni (fattori ) e sulle combinazioni con altre azioni e fattori pertinenti.
Le azioni termiche includono sia gli effetti climatici sia gli effetti di materiali caldi. Le
situazioni di progetto che si devono considerare includono:
- materiali caldi versati in un silo od in un serbatoio parzialmente riempiti (devono
essere considerati gli effetti dell'aria riscaldata sopra il materiale immagazzinato);
- la resistenza opposta dal materiale immagazzinato alla contrazione delle pareti
del silo durante il raffreddamento.
La determinazione degli effetti di assestamenti parziali di batterie di silos o serbatoi
dovrebbero basarsi sulla combinazione pi negativa di elementi pieni e vuoti.
Fattori parziali
I valori forniti nel prospetto 9.2 della ENV 1991-1 possono essere usati per la progettazione di silos e serbatoi.
Se la profondit massima del liquido e il peso dell'unit di volume del liquido pi
pesante sono ben definiti, il valore del coefficiente parziale pu essere ridotto da
1,50 ad 1,35.
I fattori di combinazione per i carichi nei silos e nei serbatoi e dei fattori di combinazione con altre azioni sono elencati nel prospetto A.1.
Fattori per carichi nei silos e nei serbatoi
Carichi nei sili dovuti a materiali in particelle
Carichi nei serbatoi dovuti ai
Sovraccarichi e deformazioni imposte
Carichi da vento
Nota 1 - Valori applicabili eccetto che per alcune regioni geografiche dove possono essere richieste alcune
B METODI DI PROVA DELLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI IN PARTICELLE
Questa appendice descrive i metodi di prova per la determinazione dei parametri dei materiali immagazzinati introdotti nella ENV 1991-4.
I metodi di prova possono essere usati per un progetto specifico di un silo dove i
materiali immagazzinati non rientrano fra quelli elencati nel prospetto 7.1 o come
alternativa ai valori semplificati forniti dallo stesso prospetto 7.1. Gli sforzi di riferimento nelle prove sono o verticali od orizzontali ed essi devono essere rappresentativi degli sforzi nel materiale immagazzinato a livello della transizione del silo e a
I metodi di prova possono usarsi per la definizione di valori generali delle caratteristiche dei materiali. Le prove per la determinazione di valori generali possono essere condotte, dove appropriato, ai seguenti livelli di riferimento dello sforzo:
- 100 kPa per rappresentare la pressione verticale nel silo (B.8, B.9 e B.10);
- 50 kPa per rappresentare la pressione orizzontale nel silo (B.7.2).
Il punto risulta omesso nel testo originale.
Per gli scopi di questa appendice si applica la simbologia seguente:
forza di taglio (figura B.1)
Ks,m0 rapporto pressione orizzontale/verticale quando le pareti siano lisce
angolo di attrito interno misurato su un campione di prova consolidato
sforzo di taglio massimo misurato in un campione per prove di taglio, i = 1,2
Per gli scopi di questa appendice si applicano le definizioni seguenti.
parametro secondario: Parametri che possono influenzare le caratteristiche dei materiali.
I parametri secondari includono la composizione del materiale, la classificazione, il contenuto di umidit, la temperatura, l'et, la carica elettrica dovuta alla manipolazione e i metodi di produzione. Per la determinazione di valori generali legati a sforzi di riferimento come detto in B.2, le variazioni di questi livelli di sforzo vanno considerate una caratteristica
campionamento: Selezione di campioni del materiale immagazzinato o del materiale costituente la parete del silo.
sforzo di riferimento: Livelli di sforzo in corrispondenza ai quali vengono eseguite le misure
delle caratteristiche dei materiali immagazzinati. Lo sforzo di riferimento viene scelto per
corrispondere al livello di sforzo nel silo dopo il riempimento.
Le prove devono essere condotte su campioni rappresentativi del materiale in particelle (particulate material). Il valore medio di ciascuna caratteristica del materiale
deve essere determinato tenendo in debito conto la variazione dei parametri secondari.
Il seguente metodo di preparazione del campione deve essere usato per le prove
descritte in B.7.2, B.8, B.9.1 e B.10.
- Il campione deve essere versato nella cella di prova, senza vibrazioni o altre
forze che possano compattarlo, poi deve applicarsi lo sforzo di riferimento r.
Un piatto terminale deve essere ruotato avanti ed indietro tre volte coprendo un
angolo di 10 per consolidare il campione (figura B.1).
I valori medi risultanti dalle prove devono essere adattati a mezzo dei fattori di conversione per ottenere i valori estremi. I fattori di conversione devono essere scelti
per tener conto dell'influenza dei parametri secondari, della variabilit delle propriet dei materiali nell'arco di vita del silo, e delle inaccuratezze nel campionamento.
I fattori di conversione per una caratteristica del materiale devono essere adattati
se l'effetto di un parametro secondario influisce per pi del 75% sulla variabilit di
una caratteristica del materiale introdotto dal fattore di conversione.
Attrito di parete
Si devono usare due parametri:
- l'angolo d'attrito di parete w per la valutazione del flusso;
- il coefficiente d'attrito di parete m per la determinazione delle pressioni.
Angolo d'attrito di parete w per la valutazione del flusso
Un campione di materiale in particelle (particulate material) fatto scorrere lungo una superficie che rappresenta la parete della tramoggia, e si misura la forza d'attrito sulla superficie di scorrimento. La pressione di riferimento viene mantenuta bassa per simulare le
basse pressioni che si manifestano durante lo svuotamento nei pressi dello scarico del silo.
Apparecchio e procedura di prova
La prova pu essere condotta usando l'apparecchio descritto in B.7.2 e in accordo con la
procedura fornita da "International Standard Shear Testing Technique", comunicazione
della European Federation of Chemical Engineering, EFCE, Working Party on the Mechanics of Particulate Solids, The Institution of Chemical Engineers, 1989 (o revisioni).
Coefficiente d'attrito di parete m per la determinazione delle pressioni
Un campione di materiale in particelle (particulate material) fatto scorrere lungo una superficie che rappresenta la parete del silo (un campione con corrugazione nel caso di silo
d'acciaio corrugato) e si misura la forza d'attrito agente lungo la superficie di taglio.
L'apparecchio di prova rappresentato nella figura B.1. Il diametro della cella deve essere almeno 40 volte la dimensione massima delle particelle del materiale e l'altezza compattata H del campione deve essere compresa tra 0,15 D e 0,20 D. Nel caso di campioni
di parete con irregolarit, quali corrugamenti, la dimensione della cella deve essere scelta
Lo sforzo di riferimento deve eguagliare la pressione orizzontale nel silo.
La preparazione del campione deve essere eseguita secondo le direttive date in
Il campione deve essere fatto scorrere ad una velocit costante pari a 0,04 mm/s
La forza d'attrito F1 ottenuta per grandi deformazioni deve essere usata nel calcolo
del coefficiente d'attrito (figura B.1).
Metodo di prova per la determinazione del coefficiente d'attrito di parete
1 Campione di parete
Peso dellunit di volume in mucchio consolidato,
Il peso dell'unit di volume in mucchio, , si determina su un campione consolidato del
materiale in particelle (particulate material).
La cella rappresentata nella figura B.2 deve essere usata per misurare il peso ed il volume del campione di materiale. Il diametro D della cella deve essere almeno 40 volte la dimensione massima delle particelle del materiale e l'altezza compattata H del campione
deve essere compresa tra 0,3D e 0,4D.
Dispositivo per la determinazione di
1 Piatto girervole normalizzato
Gli sforzi di riferimento devono essere uguali alla pressione verticale nel silo.
B.6. Il peso dell'unit di volume in mucchio si determina dividendo il peso del campione consolidato di materiale in particelle (particulate material) per il volume in
Rapporto pressione orizzontale su pressione verticale Ks,m
Si applica una pressione verticale sul campione, la cui deformazione orizzontale impedita. Gli sforzi orizzontali e verticali che ne risultano sono misurati e si determina il coefficiente Ks,m0.
L'entit del coefficiente Ks,m0 influenzata dalla direzione degli sforzi principali nel campione di prova. Gli sforzi orizzontali e verticali nel campione sono approssimativamente sforzi principali ove potranno non esserlo nel silo.
La geometria dell'apparecchio di prova simile a quella dell'apparecchio descritto in B.8
per la misura del peso dell'unit di volume in mucchio, (figura B.3). Per misurare gli sforzi orizzontali necessario che il piatto di fondo sia separato.
Metodo di prova per determinare Ks,m0
Lo sforzo di riferimento deve essere uguale alla pressione verticale nel silo.
La relazione che passa fra gli incrementi di carico orizzontali e verticali, attraverso
la quale si calcola Ks,m0, determinata nel modo indicato nella figura B.3.
Ks,m deve essere preso come Ks,m = 1,1 Ks,m0
Un valore ks,m appropriato per le condizioni che si verificano durante il riempimento ed il
magazzinaggio :
K s, m = 1,1 ( 1 sen )
l'angolo misurato di attrito interno che pu essere determinato con ambo i metodi descritti in B.10 o con un apparecchio di prova triassiale.
Parametri di resistenza, c, c e
La resistenza del campione del materiale immagazzinato pu essere determinata con
una prova eseguita con la cella di taglio. I tre parametri c, c e sono usati per definire la
resistenza del materiale immagazzinato dopo il riempimento del silo.
L'apparecchio di prova consiste in una cella di taglio cilindrica, come quella rappresentata
nella figura B.4. Il diametro D della cella deve essere almeno 40 volte la dimensione massima delle particelle del materiale e l'altezza H del campione deve essere compresa tra
0,3 D e 0,4 D.
Metodo di prova per determinare gli angoli di attrito interno e c e la coesione c al livello di preconsolidazione r
Lo sforzo di riferimento r deve essere uguale alla pressione verticale nel silo. La
preparazione del campione deve essere eseguita secondo le istruzioni date in B.6.
Per calcolare i parametri di resistenza del materiale deve essere usato lo sforzo
massimo di taglio,f, sviluppato prima che sia raggiunto uno spostamento orizzontale w = 0,05D.
Si devono eseguire almeno due prove (prospetto B.1 e figura B.4). Un campione
deve essere fatto scorrere sottoponendolo contemporaneamente allo sforzo di riferimento, l'altro deve essere fatto scorrere sottoponendolo contemporaneamente
a met dello sforzo di riferimento dopo averlo precaricato fino allo sforzo di riferimento. Gli sforzi determinati dalle due prove sono indicati nel prospetto B.1.
Prove raccomandate
I parametri di resistenza del materiale immagazzinato c, c e sono calcolati nel
= arctan ( f1 r )
c = arctan ( f1 f2 0, 5 r )
c = r ( tan tan c )
La resistenza di materiali privi di coesione (c = 0) descritta da un parametro, langolo di attrito interno , (che in questo caso uguale a c).
Anzich la prova appena descritta pu essere effettuata una prova triassiale normata.
C AZIONI SISMICHE
Questa appendice verr soppressa quando questo argomento sar compreso nella ENV 1998.
Questa appendice fornisce una direttiva generale per il progetto di silos soggetti
ad azioni sismiche. Le norme di progetto integrano le norme generali per il calcolo
delle azioni sismiche sulle strutture fornite nella ENV 1998 e potranno essere inglobate nella ENV 1998 in una fase successiva.
Il valore dell'accelerazione sismica per la struttura del silo calcolato secondo la
ENV 1998. Il silo ed il materiale in particelle (particulate material) pu essere considerato come una singola massa rigida.
accelerazione orizzontale dovuta al terremoto
pressione orizzontale dovuta alle azioni sismiche
Devono essere considerate le seguenti situazioni di progetto:
- accelerazione orizzontale e risultante verticale dei carichi sui sostegni del silo e
sulle fondazioni (C.4.1);
- carichi addizionali sulle pareti del silo (C.4.2);
- una ridistribuzione del materiale in particelle nella parte superiore del silo.
L'azione sismica pu indurre nel materiale immagazzinato la formazione di piani di scorrimento tali da compromettere la copertura e le pareti nella parte pi
alta del silo (vedere la figura C.1).
Ridistribuzione del materiale in particelle in cima al silo
1 Piano di scivolamento durante le azioni sismiche
2 Superficie dopo le azioni sismiche
In C.4.1 si danno istruzioni per il calcolo delle azioni sismiche sulle strutture di sostegno e
sulle fondazioni di un silo. In C.4.2 si danno le istruzioni riguardanti le pareti del silo.
Sostegni e fondazioni del silo
Le azioni sismiche dovute al peso del silo e di materiali in particelle in esso contenuti possono essere considerati come una singola forza agente sul centro di gravit della combinazione struttura-materiale in particelle (particulate material) (figura C.2).
Azione sismica per sottostruttura
Pareti del silo
Alle pareti del silo si deve applicare una forza orizzontale. La forza equivalente alla massa del materiale in particelle (particulate material) moltiplicata per il valore dell'accelerazione sismica. La distribuzione orizzontale della pressione dovuta alle azioni sismiche per
silo a sezione trasversale circolare e rettangolare data nella figura C.3. La pressione
orizzontale costante lungo l'altezza del silo eccetto che nei pressi della cima del silo dove la risultante della pressione sismica e della pressione di riempimento o di scarico non
deve essere minore di zero.
Pianta della pressione orizzontale addizionale dovuta ad azioni sismiche sulla parte a pareti verticali
di silo con sezione trasversale circolare o rettangolare
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