prEN 1991-4
(Main)Eurocode 1 - Actions on structures - Part 4: Silos and tanks
Eurocode 1 - Actions on structures - Part 4: Silos and tanks
1.1 Scope of EN 19914
(1) EN 1991-4 provides guidance for calculating actions for the structural design of silos and tanks.
NOTE 1 Silos are used for the storage of particulate solids: tanks are used for the storage of liquids.
NOTE 2 For limitations on rules for silos given in this document, see 1.3.
NOTE 3 For limitations on rules for tanks given in this document, see 1.4.
(2) EN 1991 4 includes some provisions for actions on silo and tank structures that are not only associated with the stored solids or liquids (e.g. the effects of thermal differentials) but substantially affected by them.
NOTE Liquid loads on tanks are very precisely defined. Many loads on silos are not known with great precision. This standard provides guidance for many practical situations for which very limited certain knowledge is available, and the information is derived from the limited experimental and analytical information available, coupled with conclusions drawn from failure investigations. The information is not based on a sound statistical treatment of experimental data.
(3) EN 1991 4 is intended for use with concrete, steel, aluminium, timber and FRP storage structures.
NOTE FRP is the standard acronym for fibre reinforced polymer materials.
(4) EN 1991 4 may be used for the structural assessment of existing construction, in developing the design of repairs and alterations or for assessing changes of use.
NOTE Where the structural appraisal of an existing structure is being considered, reference can be made to the National Annex and to the client concerning the relevance of the current standard.
1.2 Assumptions
(1) The assumptions of EN 1990 apply.
(2) EN 1991 4 is intended to be used in conjunction with EN 1990, with the other parts of EN 1991, EN 1992, EN 1993, EN 1995, EN 1997, EN 1998 and EN 1999 where relevant to the design of silos and tanks.
1.3 Limitations on silos
1.3.1 Geometrical limitations
(1) The following geometrical limitations apply to the design rules for silos covered by this document:
- the silo here defined is either an isolated structure or can be part of a battery of silos. For a silo battery, the term silo is used throughout this standard to refer to a single cell within the battery;
- the silo planform cross-section shapes are limited to those shown in Figure 1.1c.
NOTE 1 Minor variations to these shapes can be accepted provided the structural consequences of the resulting changes in pressure are expected to be considered. Further information concerning planform cross-section geometries is given in 7;
NOTE 2 Further information concerning planform cross-section geometries is given in Clause 7.
- the relevant overall height of the silo hb (Figure 1.1a) is measured from the level of the equivalent surface of the stored solid (see 3.2.17) when the silo is filled to its maximum capacity, down to the apex of the cone of the hopper or to the flat base where there is no hopper;
NOTE For the evaluation of ho to calculate hb, see (2).
- the effective diameter dc of the silo should be determined as indicated in Figure 1.1c;
- the following dimensional limitations on the overall height hb and aspect ratio hb/dc apply (see Figure 1.1):
hb/dc < 10 (1.1)
hb < 100 m (1.2)
dc < 60 m (1.3)
- the structural transition lies in a single horizontal plane (see Figure 1.1a);
- the relevant cylindrical section height of the silo hc (Figure 1.1a) should be measured from the level of the equivalent surface of the stored solid (see 3.2.17) when the silo is filled to its maximum capacity, down to the structural transition (see Figure 1.1a) or to the flat base where there is no hopper;
(2) For a symmetrically filled circular silo of diameter dc, h0 should be determined as:
(1.4)
and for a symmetrically filled rectangular silo of characteristic dimension dc, h0 should be determined as:
(1.5)
where:
...
Eurocode 1 - Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 4: Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter
Anwendungsbereich von EN 19914
(1) EN 1991-4 enthält Hinweise für die Berechnung von Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter für die Tragwerksplanung.
ANMERKUNG 1 Silos werden für die Lagerung von Schüttgütern verwendet, Flüssigkeitsbehälter werden für die Lagerung von Flüssigkeiten verwendet.
ANMERKUNG 2 Einschränkungen der in diesem Dokument enthaltenen Regeln für Silos siehe 1.3.
ANMERKUNG 3 Einschränkungen der in diesem Dokument enthaltenen Regeln für Flüssigkeitsbehälter siehe 1.4.
(2) EN 1991 4 enthält auch einige Bestimmungen für Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter, die nicht nur in Zusammenhang mit den gelagerten Schüttgütern oder Flüssigkeiten stehen (z. B. Auswirkungen von Temperaturunterschieden), sondern die wesentlich von ihnen beeinflusst werden.
ANMERKUNG Die von Flüssigkeiten auf Flüssigkeitsbehälter ausgeübten Lasten sind sehr präzise definiert. Viele auf Silos wirkende Lasten sind nicht mit hoher Genauigkeit bekannt. Diese Norm bietet einen Leitfaden für zahlreiche praktische Situationen, in denen nur sehr wenig gesichertes Wissen vorhanden ist und die Informationen aus den verfügbaren begrenzten experimentellen und analytischen Informationen in Kombination mit Schlussfolgerungen aus der Untersuchung von Versagensfällen abgeleitet werden. Die Informationen basieren nicht auf einer robusten statistischen Verarbeitung experimenteller Daten.
(3) EN 1991 4 ist für Lagerbauwerke aus Beton, Stahl, Aluminium, Holz und FKV vorgesehen.
ANMERKUNG FKV ist das Standardakronym für Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe.
(4) EN 1991 4 darf für die Tragwerksbewertung bereits ausgeführter Konstruktionen, die Bemessung bei Instandsetzung und Tragwerksänderung und die Beurteilung bei Nutzungsänderung verwendet werden.
ANMERKUNG Wenn die Bewertung eines bestehenden Tragwerks erwogen wird, kann im Hinblick auf die Relevanz der aktuellen Norm auf den Nationalen Anhang und den Kunden verwiesen werden.
Annahmen
(1) Es gelten die Annahmen von EN 1990.
(2) EN 1991 4 ist im Zusammenhang mit EN 1990, mit den weiteren Teilen der Reihen EN 1991, EN 1992, EN 1993, EN 1995, EN 1997, EN 1998 und EN 1999, sofern für die Bemessung von Silos und Flüssigkeitsbehältern maßgebend, anwendbar.
Einschränkungen bei Silos
Geometrische Einschränkungen
(1) Für die Anwendung der Bemessungsregeln für die von diesem Dokument behandelten Silos gelten folgende geometrische Einschränkungen:
das hier definierte Silo ist entweder ein isoliertes Bauwerk oder kann Teil einer Silobatterie sein. Bei einer Silobatterie bezieht sich die Benennung „Silo“ in dieser Norm auf eine einzelne Silozelle innerhalb der Batterie;
die Siloquerschnittsformen sind auf die in Bild 1.1c gezeigten begrenzt.
ANMERKUNG 1 Kleinere Abweichungen können unter der Voraussetzung akzeptiert werden, dass die Beachtung der möglichen Auswirkungen auf das Silotragwerk infolge sich durch diese Abweichungen ergebender Druckänderungen erwartet werden kann; Weitere Informationen zu Querschnittsgeometrien sind in Abschnitt 7 enthalten;
ANMERKUNG 2 Weitere Informationen zu Querschnittsgeometrien sind in Abschnitt 7 enthalten;
die relevante Gesamthöhe hb des Silos (Bild 1.1a) wird von der Höhe der äquivalenten Oberfläche des gelagerten Schüttgutes (siehe 3.2.17) bei vollständig gefülltem Silo bis zum Scheitelpunkt des Trichterkegels bzw. bei Fehlen eines Trichters bis zum waagerechten Boden gemessen;
ANMERKUNG Bestimmung von ho für die Berechnung von hb siehe (2).
der effektive Silodurchmesser dc sollte wie in Bild 1.1c angegeben bestimmt werden;
hinsichtlich der Gesamthöhe hb und der Schlankheit hb/dc gelten die folgenden Beschränkungen (siehe Bild 1.1):
hb/dc < 10 (1.1)
hb < 100 m (1.2)
dc < 60 m (1.3)
...
Eurocode 1 - Actions sur les structures - Partie 4 : Actions sur les silos et les réservoirs
1.1 Domaine d'application de l'EN 1991 4
(1) L'EN 1991 4 donne des recommandations pour calculer les actions pour le calcul structural des silos et des réservoirs.
NOTE 1 Les silos sont utilisés pour le stockage des matières granulaires. Les réservoirs sont utilisés pour le stockage des liquides.
NOTE 2 Pour les limites des règles relatives aux silos données dans le présent document, voir 1.3.
NOTE 3 Pour les limites des règles relatives aux réservoirs données dans le présent document, voir 1.4.
(2) L'EN 1991 4 contient aussi certaines indications concernant les actions sur les structures des silos et réservoirs qui ne sont pas liées aux matières ou aux liquides stockés (par exemple les effets thermiques différentiels), mais qui sont considérablement affectées par eux.
NOTE Les charges de liquides sur les réservoirs sont définies de manière très précise. De nombreuses charges sur les silos ne sont pas connues avec grande précision. La présente norme fournit des recommandations pour de nombreuses situations pratiques pour lesquelles les connaissances certaines sont très limitées, et les informations sont dérivées des informations expérimentales et analytiques limitées disponibles, associées à des conclusions tirées d'analyses de défaillances. Les informations ne sont pas basées sur un traitement statistique solide de données expérimentales.
(3) L'EN 1991 4 est destinée à être utilisée pour les structures de stockage en béton, en acier, en aluminium, en bois et en FRP (« fibre reinforced polymer »).
NOTE FRP est l'acronyme normalisé pour les matériaux polymères renforcés de fibres.
(4) Il est permis d'utiliser l'EN 1991 4 pour l'évaluation structurale d'une construction existante, pour le calcul de réparations et de modifications, et l'appréciation de changements d'utilisation.
NOTE Lorsque l'évaluation structurale d'une structure existante est envisagée, il peut être fait référence à l'Annexe Nationale et au client concernant la pertinence de la norme actuelle.
1.2 Hypothèses
(1) Les hypothèses données dans l'EN 1990 s'appliquent.
(2) L'EN 1991 4 est destinée à être utilisée conjointement avec l'EN 1990, et les autres parties de l'EN 1991, de l'EN 1992, de l'EN 1993, de l'EN 1995, de l'EN 1997, de l'EN 1998 et de l'EN 1999 lorsqu'elles sont pertinentes pour le calcul des silos et des réservoirs.
Evrokod 1 - Vplivi na konstrukcije - 4. del: Silosi in rezervoarji
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-junij-2024
Nadomešča:
SIST EN 1991-4:2006
Evrokod 1 - Vplivi na konstrukcije - 4. del: Silosi in rezervoarji
Eurocode 1 - Actions on structures - Part 4: Silos and tanks
Eurocode 1 - Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 4: Einwirkungen auf Silos und
Flüssigkeitsbehälter
Eurocode 1 - Actions sur les structures - Partie 4 : Actions sur les silos et les réservoirs
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN 1991-4
ICS:
23.020.10 Nepremične posode in Stationary containers and
rezervoarji tanks
91.010.30 Tehnični vidiki Technical aspects
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
DRAFT
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
March 2024
ICS 91.010.30 Will supersede EN 1991-4:2006
English Version
Eurocode 1 - Actions on structures - Part 4: Silos and tanks
Eurocode 1 - Actions sur les structures - Partie 4 : Silos Eurocode 1 - Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 4:
et réservoirs Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter
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Contents Page
European foreword . 7
0 Introduction . 8
1 Scope .10
1.1 Scope of EN 1991-4 .10
1.2 Assumptions .10
1.3 Limitations on silos.10
1.3.1 Geometrical limitations . 10
1.3.2 Limitations on the stored solids . 13
1.3.3 Limitations on filling and discharge arrangements . 14
1.4 Limitations on tanks .15
2 Normative references .16
3 Terms, definitions and symbols .16
3.1 General .16
3.2 Terms and definitions.16
3.3 Symbols and abbreviations.25
3.3.1 Roman upper-case letters . 25
3.3.2 Roman lower-case letters . 26
3.3.3 Greek upper-case letters . 29
3.3.4 Greek lower-case letters . 29
4 Classification of silos .30
4.1 Action Assessment Classes for silos . 30
4.2 Silo usage classes . 33
5 Design situations and modelling of actions .33
5.1 General .33
5.2 Representation of loads on silos .33
5.2.1 Genera l . 33
5.2.2 Representation of loads on silo inside surfaces . 34
5.2.3 Classification of actions on silos . 34
5.2.4 Evaluation of loads on silos . 35
5.2.5 Silo Fundamental and Special load cases . 36
5.2.6 Design situations for specific silo construction forms . 37
5.3 Evaluation of filling and discharge conditions for silos .38
5.3.1 General . 38
5.3.2 Prediction of symmetrical flow patterns . 41
5.3.3 Assessment of the filling and discharge eccentricities . 43
5.3.4 Silos storing powders . 46
5.4 Silo Fundamental Load Cases (SFLC) .46
5.4.1 Common failure modes . 46
5.4.2 Eccentricity limits for Silo Fundamental Load Cases . 47
5.4.3 Uncertainty and variability of solid properties . 47
5.4.4 Types of Silo Fundamental Load Cases . 48
5.5 Silo Special Load Cases (SSLC) .49
5.5.1 General . 49
5.5.2 Situations that require Silo Special Load Cases . 50
5.5.3 Unsymmetrical discharge . 50
5.5.4 Eccentricity limits . 53
5.5.5 Large eccentricity filling loads in slender and very slender circular silos . 54
5.5.6 Large eccentricity filling loads in squat and intermediate slenderness circular silos . 54
5.5.7 Moderate eccentricity discharge loads in slender and very slender circular silos . 54
5.5.8 Moderate eccentricity discharge loads in squat and intermediate slenderness circular silos54
5.5.9 Large eccentricity pipe flow in circular and rectangular silos . 55
5.5.10 Silos containing solids with entrained air . 55
5.5.11 Thermal differences between stored solids and the silo structure . 55
5.5.12 Suction due to inadequate venting . 56
5.5.13 Loads on the vertical walls of special rectangular silos . 56
5.5.14 Internal inverted cone . 56
5.5.15 Oblique conical hoppers . 56
5.5.16 Eccentric pipe flow in steep concentric or oblique hoppers . 57
5.5.17 Principles for design of silos against dust explosions . 57
5.6 Load modifying factors for direct use in load evaluations . 58
5.7 Representation of loads on tanks . 59
6 Properties of particulate solids . 60
6.1 General. 60
6.1.1 Flow Group . 60
6.1.2 Properties of solids for design calculations . 60
6.1.3 Wall Friction Category . 60
6.1.4 Characteristic values of material properties . 62
6.1.5 Applications of the effective modulus . 63
6.2 Particulate solid properties: principles and background . 64
6.2.1 General . 64
6.2.2 Obtaining appropriate solids properties for design . 65
6.3 Testing particulate solids . 66
6.3.1 Test procedures . 66
6.3.2 Bulk unit weight γ . 66
6.3.3 Coefficient of wall friction μ . 66
6.3.4 Angle of internal friction ϕi . 67
6.3.5 Lateral pressure ratio K .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.