EN 1991-4
Sie planen ein neues Silo oder Sie wollen in ein Bestandssilo ein anderes als das ursprünglich vorgesehene Schüttgut, lagern, so müssen Sie das Silo statisch nachweisen lassen.
Für die festigkeitsmäßige Auslegung nach DIN EN 1991-4 benötigt der Tragwerksplaner die folgenden Größen, die messtechnisch bestimmbar sind:
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Maximale Schüttgutwichte bzw. Schüttgutdichte unter Last.
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Böschungswinkel
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Innere Reibung
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Horizontallastverhältnis K
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Wandreibungskoeffizient bzw. Wandreibungswinkel ​​​​​​​​​
Maximale Schüttgutwichte bzw. Schüttgutdichte unter Last: Es ist somit nicht die allgemein bekannte Schüttdichte, sondern die Dichte unter Last. Es ist auch nicht die Rüttel- oder Stampfdichte. Die maximale Dichte unter Last wird auf Basis der maximalen, in dem geplanten Silo, auftretenden Vertikalspannung bestimmt. Dazu wird zuerst die maximale Vertikalspannung im Silo berechnet. Anschließend erfolgt die Messung der „Verdichtbarkeit“. Das Ergebnis ist ein Verlauf der Dichtezunahme in Abhängigkeit der Vertikalspannung. Dichtezunahmen in Bezug auf die lose aufgeschüttet gemessene Schüttdichte von > 50 % sind keine Selten-
heit. Das Bild zeigt die Verdichtbarkeit von Kalksteinmehl mit einer Dichtezunahme von 76 % bei einer Verdichtungsspannung von nur 32 kPa.
Böschungswinkel: Die Bestimmung des Böschungswinkels erfolgt in Anlehnung an DIN 53916. Hierbei wird ein Kegel aus einer geringen Fallhöhe des Schüttgutes aufgeschüttet.
Innere Reibung: Die innere Reibung wird mittels Ringschergerät bestimmt. Aus den gemessenen Fließorten ergeben sich der effektive Reibungswinkel und der innere Reibungswinkel beim stationären Fließen, der dem inneren Reibungswinkel nach DIN EN 1991-4 entspricht.
Horizontallastverhältnis K [λ nach DIN 1055-6 (1987)]: Das Horizontallastverhältnis beschreibt das Verhältnis der Spannungen einer Schüttgutprobe, die mit einer vertikalen Spannung belastet wird. Die resultierende
horizontale Spannung wird dann ins Verhältnis zur aufgelegten vertikalen Spannung gesetzt. Die Messung solcher Spannungsverhältnisse wird am genauesten mit einem Lambdameter durchgeführt. Es wurde ebenfalls von den Gründern des Unternehmens zusammen mit Prof. Kwade in den 90er Jahren entwickelt und fand schnell Einzug in die Normenwelt. In Kapitel „C8 Horizontallastverhältnis“ des Eurocode 1 (DIN EN 1991-4)“ Einwirkung
Wandreibungskoeffizient bzw. Wandreibungswinkel: Der Wandreibungswinkel wird ebenfalls mit einem Schergerät bestimmt. Dafür wird die Schüttgutprobe genau gegen das Wandmaterial des geplanten Silos
gemessen. Die Wandprobe wird dafür unter dem Schüttgut (eine Messung mit einer Wandprobe, die auf dem Schüttgut aufliegt, kann zu falschen Messergebnissen führen, da der relevante Feinanteil nach unten sackt und somit nicht an der Messung teilnimmt), positioniert. Es wird die Kraft bestimmt, um die Schüttgutprobe in Abhängigkeit der Vertikalspannung über die Wandprobe „rutschen/gleiten“ zu lassen. Unser Labor kann die Wandreibung gegen mehr als 400 Wandproben durchführen.
