Azioni su Silo in accordo con l'EN 1991 - 4 : 2006

Caratteristiche geometriche del Silo

Angolo di inclinazione interno della tramoggia, misurato rispetto alla verticale nel punto più basso del silo

Diametro base inferiore silo

Diametro interno della parte cilindrica del silo

Altezza troncocono

Altezza parte cilindrica superiore (massima superficie equivaente di riempimento)

Massimo vuoto lasciato tra la cima del silo e il silato (porre 0 m implica il massimo riempimento a favore di sicurezza)

Spessore el mantello del silo

Lunghezza del tratto inclinato del silo

Raggio interno del silo

Altezza da terra del silo rispetto al punto più inferiore

Altezza del punto di chiusura del cono inferiore

Altezza del silo considerando la parte troncoconica continua

Altezza totale silo da terra

Volume Parte tronco - conica

Volume Parte cilindrica

Volume totale del silo riempito all'80% del carico massimo, in accordo con il par. 3.3 della EN 1998 - 4

Area superficie laterale del tronco di cono

Perimetro della sezione

Area della sezione trasversale del silo

Eccentricità di carico

Massima ccentricità del flusso durante il riempimento del silo

Eccentricità centro della tramoggia

Controllo limiazioni geometriche

Caratteristiche del materiale insilato (Riferimento Tabella E.1)

Peso volumico apparente del materiale insilato

Algolo d'attrito interno dell'inslato

Coefficiente di attrito parete in acciaio ceneri volanti (prendo queste in quanto hanno peso volumico simile al nostro)

Rapporto tra la pressione orizzontale e verticale

Diametro massimo dell'insilato

Peso proprio silo e profili di sostegno

Peso equipment

Peso sismico dell'insilato

Classificazione delle azioni sul silo (Tabella 2.1 EC1 Parte 4)

Detta classificazione è funzione dell'affidabilità della struttura, e la sua suscettività ai vari modi di rottura.
Vengono classificati 3 livelli crescenti di valutazione delle azioni:
- Classe 1 (AAC 1): livello inferiore in cui è possibile adottare un approccio semplificato all'analisi;
- Classe 2 (AAC 2): Condizioni intermedie di analisi;
- Classe 3 (AAC 3): Sili con caratteristiche di analisi più restrittive.

La differenziazione incide sulla precisione con cui le azioni vengono valutate. Per i piccoli silo le valutazioni sono sempre di tipo conservativo in quanto sono in genere robusti e andare a sviluppare un piano di indagine diventa troppo oneroso
Nel caso specifico non si denessitano indagini ad hoc..

Tipologia di silo

Le tipologie di silo aerate dal basso devono essere trattate come sili snelli.

Massa sismica potenzialmente attivabile

Quota Baricentro tronco di cono rispetto al punto d'appoggio del silo

Quota Baricentro cilindro

Quota baricentro silo dove si deve applicare la massa sismica rispetto al supporto del silo

Situazioni di design per il silo

Il silo va analizzato nella condizione di massimo accumulo.
Eventuali situazioni di carico intermedie dovute a riempimento e svuotamento vanno analizzate per essere rappresentative degli ULS e SLS.
Le principali azioni che interessano le varie componenti dl silo sono le seguenti:
- Massima pressione normale alle pareti verticali del silo;
- Massima frizione laterale sulle pareti verticali del silo;
- Massima pressione verticale sulla base del silo;
- Massima azione sulla tramoggia.

I vari casi di carico che può presentare l'insilato devono seguire la trattazione fornita in Tabellla 3.1 al fine di individuare le condizioni più sfavorevoli che caratterizzano il silo.

Per i sili in Classe d'azione 1 è possibile fare riferimento a valori medi relativamente al coefficiente di pressione μ, alla pressione laterale media K e all'angolo di attrito medio φ del materiale solido.
In generale l'insilato deve essere classificato come una azione di tipo variabile. Nello specifico, i carichi di tipo simmetrico devono considerarsi come azioni variabili fisse come i carichi dovuti ad eccentricità o alla pressione di gas, mentre i carichi dovuti al riempimento e svuotamento invece sono azioni variabli libere.
Gli effetti dovuti alla fatica dovrebbero essere considerati qualora il silo venga riempito con cicli medi superiori a 1 al gg.

La spinta orizzontale a riposo della plastica varia con la profondità

Pressione laterale massima che l'insilato esercita sulle pareti verticali per Sili Snelli e di Classe 1

Condizione di silo pieno

Andamenti delle pressioni primarie nel silo

Valore della pressione orizzontale sul mantello lungo la profondità del silo

Pressione tangenziale lungo il mantello per la profondità del silo

Pressione verticale lungo la profondità del silo

Valori delle principali caratterisitche di design

Essendo il silo di classe 1 non sono richiesti ulteriori percorsi di carico.

Pressione alla base sulle tramogge per Sili Snelli e di Classe 1 (METODO 1)

Coefficiente attrito della tramoggia in accordo con il grafico evidenziato a lato

La definizione della tipologia di tramoggia definisce il modo in cui l'insilato esce dal contenitore:
- Tramoggia ripida: il materiale scorre lungo la superficie laterale e superiormente si trova costipato;
- Tramoggia ripida: l'inclinazione non permette di far scorrere il materiale che trova una superficie più interna di scorrimento.

Distribuzione delle pressioni per i due differenti casi

Pressione verticale base di riferimento

Fattore mplificativo per i sili di classe 1 (nel caso sismico, la situazione si partenza è stazionaria, pertanto il coeff. amplificativo è assunto unitario

Pressione media verticale dovuta all'insilato per ogni quota sopra l'apertura

Coefficiente d'attrito di parete efficacie in funzione della tipologia di tramoggia.

Definizione della tipologia di flusso di uscita

FLUSSO AD IMBUTO

Condizione stazionaria

Coefficiente empirico

Tramogge coniche o piramidali a base quadrata

Parametro normativo

Pressioni alla base della tramoggia

Pressione normale alla parete

Scorrimento lungo la parete della tramoggia

Andamento delle pressioni verticali per ogni sezione della tramoggia

Pressione alla base sulle tramogge ripide per Sili Snelli e di Classe 1 (METODO 2)

Il metodo descritto può essere utlizzato sia per la fase di carico che scarico dei sili, ma l'integrazione delle pressioni non restituisce il peso del materiale stoccato, pertanto il seguente metodo alternativo può essere utilizzato per tramogge ripide.

Moltiplicatore dei carichi al piede per silos che non hanno una grossa suscettività a sviluppare carcihi dinamici
( unitario per condizione sismica)

Condizione da analizzare

Angolo esterno della tramoggia rispetto all'orizzontale

Pressione riempimento per silos con inclinazione inferiore ai 20°

Pressione svuotamento per silos con inclinazione inferiore ai 20°

La sua valutazione è la medesima per la condizione di riempimento

Pressione riempimento per silos con inclinazione superiore ai 20°

Presione normale di riempimento

Lunghezza di riferimento

Pressione di interfaccia della zona di transizione

Pressione dovuta al riempimento della tramoggia nella parte di transizione

Pressione dovuta al riempimento della tramoggia

Pressione legata alla pressione verticale nel materiale immagazzinato subito al di sopra della transizione

Presione per attrito laterale

Pressione tangenziale

Sovra - Pressione dovuta al carico sismico in accordo con l'EN 1998 - 4

L'analisi sismica dei silos, qual'ora non si proceda a modellazioni "fluido-dinamiche" deve svolgersi definendo alle pareti della struttura delle sovrapressioni dinamiche lungo le pareti in cui insiste l'insilato computato per una sistuazione di riempimento pari all'80%.
A livello di massa sismica, l'insilato, si muove in maniera solidare alle pareti con massa concentrata nel CDM.in accordo al par. 3.3 della norma.
Nel qual caso si analizzino dei contenitori simmetrici, oltre alla componente verticale, può essere analizzata una singola direzione di spinta orizzantale del sisma.
L'analisi da condursi deve essere di tipo elastico lineare.

Parametri i riferimento

Definizione del periodo strutturale approssimato per strutture con distribuzione di massa uniforme sino ai 40 m

Peso mico totale

Spostamento laterale elastico nella direzione d'analisi considerata (in metri) per una spinta pari al peso sismico

Periodo strutturale approssimato

Periodo strutturale da analisi

Periodo oprio della struttura analizzata

Accellerazione spettrale di design presa nel plateau dello spettro

Quota di riferimento dalla superificie superiore dell'isilato fino al fondo

Quota ricentro strutturale rispetto al punto del pelo libero del materiale

Distanza i riferimento dalla base della tramoggia al punto di massimo riempimento per condizioni sismiche.

Angolo di sviluppo radiale del silo

Andamento sovrapressioni lungo le pareti del silo

Andamento della sovrapressione lungo le pareti perimetrali a contatto con l'insilato

Pressione di riferimento per le pareti verticali del silo

Data l'uniformità di distribuzione delle masse del silo nella configurazione di massimo riempimento, si assume una distribuzione lineare con l'altezza delle accellerazionii

Rapporto tra l'accellerazione spettrale e l'accellerazione di gravità g

Andamento sovrapressioni lungo le pareti della tramoggia

Andamento della sovrapressione lungo le pareti perimetrali a contatto con l'insilato

Pressione di riferimento per le pareti verticali del silo