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    PRNORME EUROPENNE

    EUROPISCHE VORNORM

    EUROPEAN PRESTANDARD

    ENV 1993-4-2

    Septembre 1999

    ICS 23.020.10; 91.010.30; 91.080.10

    Version Franaise

    Eurocode 3: Calcul des structures en acier - Partie 4-2: Silos,rservoirs et canalisations - Rservoirs

    Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten- Teil 4-2: Silos, Tankbauwerke und Rohrleitungen -

    Tankbauwerke

    Eurocode 3: Design of steel structures - Part 4-2: Silos,tanks and pipelines - Tanks

    La prsente Prnorme europenne (ENV) a t adopte par le CEN le 25 dcembre 1998 comme norme exprimentale pour applicationprovisoire.

    La priode de validit de cette ENV est limite initialement trois ans. Aprs deux ans, les membres du CEN seront invits soumettreleurs commentaires, en particulier sur l'ventualit de la conversion de l'ENV en Norme europenne.

    Il est demand aux membres du CEN d'annoncer l'existence de cette ENV de la mme faon que pour une EN et de rendre cette ENVrapidement disponible au niveau national sous une forme approprie. Il est admis de maintenir (en parallle avec l'ENV) des normesnationales en contradiction avec l'ENV en application jusqu' la dcision finale de conversion possible de l'ENV en EN.

    Les membres du CEN sont les organismes nationaux de normalisation des pays suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark,Espagne, Finlande, France, Grce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvge, Pays-Bas, Portugal, Rpublique Tchque, Royaume-Uni,Sude et Suisse.

    COMIT E UROP E N DE NORMAL ISAT ION

    EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG

    EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION

    Secrtariat Central: rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles

    1999 CEN Tous droits d'exploitation sous quelque forme et de quelque manire quece soit rservs dans le monde entier aux membres nationaux du CEN.

    Rf. nENV 1993-4-2:1999 F

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    Sommaire

    Avant-propos...............................................................................................................................................................4

    1 Gnralits......................................................................................................................................................71.1 Objet................................................................................................................................................................71.2 Distinction entre principes et rgles d'application ....................................................................................71.3 Rfrences normatives .................................................................................................................................81.4 Dfinitions.......................................................................................................................................................91.5 Units SI..........................................................................................................................................................91.6 Symboles utiliss dans la Partie 4.2 de lEurocode 2..............................................................................101.7 Terminologie.................................................................................................................................................121.8 Conventions de reprsentation..................................................................................................................13

    2 Base du calcul..............................................................................................................................................182.1 Exigences fondamentales...........................................................................................................................182.2 Diffrentiation de la fiabilit........................................................................................................................192.3 Etats limites..................................................................................................................................................192.4 Actions et influences de lenvironnement.................................................................................................192.5 Proprits des matriaux............................................................................................................................192.6 Donnes gomtriques ...............................................................................................................................192.7 Modlisation du rservoir en vue de dterminer les effets des actions ................................................202.8 Conception et dimensionnement assists par lexprimentation ..........................................................202.9 Effets des actions pour la vrification des tats limites ultimes............................................................202.10 Durabilit.......................................................................................................................................................20

    3 Proprits des matriaux............................................................................................................................203.1 Gnralits....................................................................................................................................................20

    3.2 Aciers de construction................................................................................................................................203.3 Aciers pour appareils pression...............................................................................................................213.4 Aciers inoxydables ......................................................................................................................................213.5 Exigences de rsilience ..............................................................................................................................21

    4 Bases de lanalyse structurale ...................................................................................................................224.1 Etats limites ultimes ....................................................................................................................................224.2 Analyse de la structure en coque circulaire dun rservoir ....................................................................224.3 Analyse de la structure du caisson dun rservoir rectangulaire...........................................................244.4 Proprits orthotropes quivalentes des tles ondules .......................................................................25

    5 Calcul des parois cylindriques...................................................................................................................255.1 Bases.............................................................................................................................................................255.2 Distinction des types de coque cylindrique..............................................................................................26

    5.3 Rsistance de la paroi de coque de rservoir ..........................................................................................265.4 Considrations relatives aux supports et aux ouvertures ......................................................................265.5 Etats limites de service ...............................................................................................................................30

    6 Calcul des trmies coniques ......................................................................................................................30

    7 Calcul des structures de toit circulaires ...................................................................................................307.1 Bases.............................................................................................................................................................307.2 Distinction des types structurels de toit ...................................................................................................317.3 Rsistance des toits circulaires.................................................................................................................317.4 Considrations concernant des types structurels spcifiques ..............................................................317.5 Etats limites de service ...............................................................................................................................32

    8 Calcul des jonctions de transition au fond de la coque et aux poutres annulaires de support..........32

    9 Calcul des rservoirs rectangulaires et cts plans.............................................................................329.1 Bases.............................................................................................................................................................329.2 Distinction des formes structurelles .........................................................................................................339.3 Rsistance des parois verticales ...............................................................................................................339.4 Etats limites de service ...............................................................................................................................34

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    10 Exigences de fabrication et de montage par rapport au calcul ..............................................................34

    11 Calcul simplifi.............................................................................................................................................3411.1 Gnralits ...................................................................................................................................................3411.2 Calcul de toit fixe .........................................................................................................................................3511.3 Calcul de la coque .......................................................................................................................................4111.4 Calcul du fond..............................................................................................................................................4411.5 Calcul de lancrage ......................................................................................................................................45

    Annexe A(normative) Actions, coefficients partiels et combinaisons d'actions sur des rservoirs..............47

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    Avant-propos

    Le prsent document a t prpar par le CEN /TC 250 "Eurocodes structuraux".

    Selon le Rglement Intrieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sonttenus de mettre ce document en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande,France, Grce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvge, Pays-Bas, Portugal, Rpublique Tchque, Royaume-Uni, Sude et Suisse.

    Objectifs des Eurocodes

    (1) Les Eurocodes Structuraux regroupent un ensemble de normes labores pour le calcul structural etgotechnique des btiments et ouvrages de gnie civil.

    (2) Ils ne traitent de l'excution et du contrle que dans la mesure o cela est ncessaire pour indiquer la qualitdes produits de construction et le niveau d'excution indispensables pour la conformit aux hypothses adoptesdans des rgles de calcul.

    (3) Jusqu' ce que l'ensemble des spcifications techniques harmonises pour les produits et pour les mthodesd'essai de leur comportement soit disponible, quelques-uns des Eurocodes Structuraux couvrent certains de cesaspects dans des annexes informatives.

    Historique du programme Eurocodes

    (4) La Commission des Communauts Europennes (CCE) eut linitiative de dmarrer le travail dtablissementdun ensemble de rgles techniques harmonises pour le calcul des btiments et ouvrages de gnie civil, rgles

    destines tre utilises, au dbut, comme alternative aux diffrentes rgles en vigueur dans les diffrents Etatsmembres et, ultrieurement, les remplacer. Ces rgles techniques reurent alors le nom d' EurocodesStructuraux .

    (5) En 1990, aprs consultation de ses Etats membres respectifs, la CCE a transfr le travail dlaboration, dediffusion et de mise jour des Eurocodes Structuraux au CEN, et le Secrtariat de l'AELE a accept de sassocierau travail du CEN.

    (6) Le Comit Technique CEN/TC 250 du CEN est charg de tous les Eurocodes Structuraux.

    Programme Eurocodes

    (7) Les travaux sont en cours sur les Eurocodes Structuraux suivants, chacun d'eux tant en gnral constitu de

    plusieurs parties :

    EN 1991 Eurocode 1 Bases de calcul et actions sur les structures ;

    EN 1992 Eurocode 2 Calcul des structures en bton ;

    EN 1993 Eurocode 3 Calcul des structures en acier ;

    EN 1994 Eurocode 4 Calcul des structures mixtes acier bton ;

    EN 1995 Eurocode 5 Calcul des structures en bois ;

    EN 1996 Eurocode 6 Calcul des structures en maonnerie ;

    EN 1997 Eurocode 7 Calcul gotechnique ;

    EN 1998 Eurocode 8 Rsistance des structures aux sismes ;

    EN 1999 Eurocode 9 Calcul des structures en aluminium.

    (8) Des sous-comits distincts ont t constitus par le CEN/TC 250 pour les diffrents Eurocodes mentionns ci-dessus.

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    (9) La prsente Partie 4-2 de l'ENV 1993 est publie par le CEN en tant que prnorme Europenne (ENV) pourune dure initiale de trois ans.

    (10) La prsente prnorme est destine une application exprimentale et est soumise commentaires.

    (11) Au terme d'une dure approximative de deux ans, les membres du CEN seront invits soumettre des

    commentaires formels qui seront pris en compte pour la dtermination des actions futures.

    (12) Dans l'intervalle, les ractions et commentaires concernant la prsente prnorme devront tre adresss auSecrtariat du CEN/TC 250/SC 3 l'adresse suivante :

    BSI StandardsBritish Standards House389 Chiswick High RoadLondon W4 4ALEngland

    ou votre organisme national de normalisation.

    Documents d'Application Nationale (DAN)

    (13) Dans l'optique des responsabilits incombant aux autorits des pays membres en ce qui concerne la scurit,la sant, et autres domaines couverts par les exigences essentielles de la Directive sur les Produits deConstruction (DPC), certains lments de scurit figurant dans la prsente ENV ont t affects de valeursindicatives identifies par ( valeurs encadres ). Il appartient aux autorits de chaque pays membre de revoirles valeurs encadres, et elles ont la facult de substituer des valeurs alternatives dfinitives pour ces lments descurit en vue de l'application nationale.

    (14) Certaines des normes europennes ou internationales de rfrence indispensables peuvent ne pas tredisponibles au moment de la publication de cette prnorme. Il est par consquent prvu quun DocumentdApplication Nationale (DAN) donnant les valeurs dfinitives des lments de scurit, faisant rfrence aux

    normes daccompagnement compatibles et prcisant les directives nationales dapplication de cette prnorme, soitpubli par chaque Etat membre ou son organisme de normalisation.

    (15) Il est prvu que cette prnorme soit utilise conjointement avec le DAN en vigueur dans le pays o le btimentou louvrage de gnie civil est situ

    Points spcifiques cette prnorme

    (16) Les Parties de l'ENV 1993 dont la publication est actuellement envisage sont les suivantes :

    ENV 1993-1-1 Rgles gnrales: Rgles gnrales et rgles pour les btiments ;

    ENV 1993-1-2 Rgles gnrales: Calcul du comportement au feu ;

    ENV 1993-1-3 Rgles gnrales: Rgles supplmentaires pour les profils et plaques parois mincesforms froid ;

    ENV 1993-1-4 Rgles gnrales: Rgles supplmentaires pour les aciers inoxydables ;

    ENV 1993-1-5 Rgles gnrales: Rgles supplmentaires pour les plaques planes, raidies ou non,charges dans leur plan ;

    ENV 1993-1-6 Rgles gnrales: ENV 1993-4-1Rgles supplmentaires pour la rsistance et la stabilitdes structures en coque ;

    ENV 1993-1-7 Rgles gnrales: Rgles supplmentaires pour les plaques raidies charges hors de leurplan ;

    ENV 1993-2 Ponts mtalliques ;

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    ENV 1993-3-1 Pylnes, et mts haubans ;

    ENV 1993-3-2 Chemines

    ENV 1993-4-1 Silos,

    ENV 1993-4-2 Rservoirs

    ENV 1993-4-3 Canalisations ;

    ENV 1993-5 Pieux et palplanches ;

    ENV 1993-6 Chemins de roulement ;

    ENV 1993-7 Structures marines et maritimes ;

    ENV 1993-8 Structures agricoles.

    (17) Les coefficients de scurit pour les rservoirs type produit (production en usine) peuvent tre spcifispar les autorits appropries. Lorsquils sont appliqus des rservoirs type produit , les coefficients donns enA.3.1 nont quune valeur indicative. Ils sont prsents pour montrer les niveaux probables ncessaires pourobtenir une fiabilit cohrente avec dautres conceptions.

    (18) Des normes parallles sur les rservoirs sont en prparation au sein du CEN/TC 265. Elles refltent lespratiques actuelles dans lindustrie ptrolire, ptrochimique et chimique, pratiques qui restent fondes sur lanotion de contraintes admissibles.

    Bien que les principes du calcul des tats limites soient de plus en plus utiliss par lindustrie du btiment,lexprience de leur application aux rservoirs de stockage en acier reste limite.

    Une tendance une plus large utilisation du calcul aux tats limites est envisage mesure que lexprience

    grandira et que les concepteurs se familiariseront avec cette mthodologie.

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    1 Gnralits

    1.1 Objet

    (1)PLa Partie 4.2 de lEurocode 3 traite des principes et des rgles dapplication pour le calcul des structures derservoirs de surface cylindres verticaux en acier destins au stockage de produits liquides ayant lescaractristiques suivantes :

    a) pressions internes caractristiques non infrieures 100mbar et non suprieures 500mbar1;

    b) temprature de calcul du mtal dans la plage comprise entre 196 C et +300 C ;

    c) niveau de calcul maximal du liquide non suprieur au sommet de la coque cylindrique.

    (2)PCette Partie ne traite que les exigences relatives la rsistance et la stabilit des rservoirs en acier. Toutesles autres exigences de calcul sont couvertes par le prEN 265001 pour les rservoirs temprature ambiante oupar le prEN 265002 pour les rservoirs cryogniques. Ces autres exigences portent notamment sur la fabrication,

    le montage et les essais, lefficacit fonctionnelle et sur des aspects dtaills comme les trous dhomme, lessemelles et les dispositifs de remplissage.

    (3)PLes rgles relatives aux exigences particulires du calcul de la rsistance aux sismes sont traites danslENV 1998-4 (Eurocode 8 : Partie 4 Conception et dimensionnement des structures pour la rsistance auxsismes : Silos, rservoirs et canalisations ) qui complte spcifiquement les rgles de lEurocode 3 dans cedomaine.

    (4) Le calcul des structures porteuses pour rservoirs est trait dans lENV 1993-1-1.

    (5) Les fondations en bton arm pour rservoirs en acier sont traites dans lENV 1992 et lENV 1997.

    (6) Les valeurs numriques des actions spcifiques sexerant sur les rservoirs en acier prendre en comptedans le calcul sont donnes dans lENV 1991-4 Actions dans les silos et rservoirs . Des dispositionssupplmentaires relatives aux actions sur les rservoirs sont donnes dans lannexe A la prsente partie 4.2 delEurocode 3.

    (7) La prsente Partie 4.2 ne couvre pas :

    les toits flottants et les couvercles flottants ;

    la rsistance au feu (voir lENV 1993-1-2).

    (8) Les rservoirs plate-forme circulaire couverts par la prsente norme sont limits aux structuresaxisymtriques, bien quelles puissent tre soumises des actions dissymtriques et tre soutenues de faon

    dissymtrique.

    1.2 Distinction entre principes et rgles d'application

    (1)PEn fonction du caractre de chaque paragraphe, une distinction est faite dans la prsente Partie entreprincipes et rgles d'application.

    (2)PLes principes comprennent :

    des dclarations gnrales ou dfinitives pour lesquelles il n'existe aucune alternative ;

    des exigences et des modles analytiques qui n'admettent aucune alternative, sauf mention contraire.

    (3) Les principes sont identifis par la lettre P suivant le numro de paragraphe.

    1Sauf indication contraire, toutes les pressions sont exprimes en mbar

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    (4)PLes rgles d'application sont en gnral des rgles reconnues qui suivent les principes et qui satisfont leursexigences. On peut utiliser dautres rgles de calcul diffrentes des rgles d'application donnes dans l'Eurocode, condition qu'il soit dmontr que ces autres rgles respectent les principes concerns et garantissent une fiabilitau moins gale.

    (5) Dans la prsente Partie, les rgles d'application sont identifies par un numro entre parenthses, comme

    dans le prsent paragraphe.

    1.3 Rfrences normatives

    Cette Prnorme europenne comporte par rfrence date ou non date des dispositions d'autres publications.Ces rfrences normatives sont cites aux endroits appropris dans le texte et les publications sont numres ci-aprs. Pour les rfrences dates, les amendements ou rvisions ultrieurs de l'une quelconque de cespublications ne s'appliquent cette Prnorme europenne que s'ils y ont t incorpors par amendement ourvision. Pour les rfrences non dates, la dernire dition de la publication laquelle il est fait rfrences'applique.

    EN 1090, Excution des structures en acier.

    ENV 1991, Eurocode 1 : Bases du calcul et actions sur les structures.

    Partie 1: Bases du calcul.

    Partie 2.1:Densits, poids propres et charges d'exploitation.

    Partie 2.2:Actions sur les structures exposes au feu.

    Partie 2.3:Charges de neige.

    Partie 2.4:Actions du vent.

    Partie 2.5:Actions thermiques.

    Partie 4:Actions dans les silos et rservoirs.

    ENV 1993, Eurocode 3 : Calcul des structures en acier.

    Partie 1.1: Rgles gnrales et rgles pour les btiments.

    Partie 1.3 : Rgles gnrales Rgles supplmentaires pour les profils et plaques parois minces.

    Partie 1.6 : Rgles gnrales Rgles supplmentaires pour la rsistance et la stabilit des structures encoque.

    Partie 1.7 : Rgles gnrales Rgles supplmentaires pour la rsistance et la stabilit des structures enplaques raidies charges hors de leur plan.

    Partie 4.1 : Silos.

    Partie 4.2 : Rservoirs.

    ENV 1997, Eurocode 7 : Calcul gotechnique.

    ENV 1998, Eurocode 8 : Conception et dimensionnement des structures pour leur rsistance aux sismes.

    Partie 4:Silos, rservoirs et canalisations.

    prEN 265001, Specification for the design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat bottomed, aboveground, welded, metallic tanks for the storage of liquids at ambient temperature.

    prEN 265002, Specification for the design and manufacture of welded, metallic tanks for the storage of liquids atcryogenic temperatures.

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    ISO 1000, Units SI.

    ISO 8930, Principes gnraux de la fiabilit des constructions -- Liste de termes quivalents.

    1.4 Dfinitions

    (1) Les termes qui sont dfinis dans lENV 1991-1 pour un usage commun dans les Eurocodes traitant desstructures et, sauf indication contraire, les dfinitions donnes dans lISO 8930 sont applicables cette Partie 4-2de lENV 1993. Toutefois, pour les besoins de la prsente Partie 4.2 de lENV 1993, les dfinitions supplmentairessuivantes sont donnes :

    1.4.1 coque : structure forme dune plaque fine incurve. Ce terme a aussi une signification spciale pour lesrservoirs : voir 1,7.2.

    1.4.2 coque axisymtrique : structure de coque dont la gomtrie est dfinie par la rotation dune lignemridienne autour dun axe central.

    1.4.3 caisson :structure forme dun assemblage de plaques planes en une forme close tridimensionnelle. Aux

    fins de la prsente norme, les dimensions du caisson sont en gnral comparables dans toutes les directions.

    NOTE Aucune direction ne peut tre compare la porte dun pont poutre de caisson

    1.4.4 direction mridienne :tangente la paroi du rservoir dans un plan vertical en un point quelconque. Ellevarie selon llment structurel considr. Autrement dfinie, elle est la direction verticale ou incline que prendraitune goutte deau glissant vers le bas sur la surface de la structure.

    1.4.5 direction circonfrentielle : tangente horizontale la paroi du rservoir en un point quelconque. Ellevarie autour du rservoir, est situe dans le plan horizontal et est tangente la paroi du rservoir, que ce derniersoit de plan circulaire ou rectangulaire.

    1.4.6 surface mdiane :ce terme dsigne la fois la surface mdiane exempte de contrainte dune coque en

    flexion pure et le plan mdian dune plaque plane formant une partie dun caisson.

    1.5 Units SI

    (1)PLes units SI doivent tre utilises conformment la Norme internationale ISO 1000.

    (2) Les units suivantes sont recommandes de manire systmatique pour les calculs, :

    dimensions et paisseurs : m mm

    poids volumique : kN/m3 N/mm3

    forces et charges : kN N

    forces et charges liniques : kN/m N/mm

    pressions et actions rparties par surface : kPa MPa

    unit de masse : kg/m3 kg/mm3

    acclration : km/s2 m/s2

    rsultantes de contrainte de membrane : kN/m N/mm

    rsultantes de contrainte en flexion : kNm/m Nmm/mm

    modules de contrainte et dlasticit : kPa MPa (=N/mm2)

    (3) Facteurs de conversion

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    1 mbar = 100 N/m2= 0,1 kPa

    1.6 Symboles utiliss dans la Partie 4.2 de lEurocode 2

    1.6.1 Majuscules latines

    Pour les besoins de cette prnorme, les symboles suivants sont applicables :

    A aire de section transversale

    A1,A2 aire de semelle suprieure et infrieure du support central de toit

    D diamtre du rservoir

    E module de Young

    H hauteur dune partie de paroi de coque par rapport la surface du liquide ; hauteur de calcul maximale duliquide

    H0 hauteur de la coque du rservoir

    I moment quadratique de laire de section transversale

    K coefficient pour le calcul du flambement

    L hauteur dun segment de coque ou longueur de cisaillement dun raidisseur

    M moment flchissant dans un lment structurel

    N effort axial dans un lment structurel

    P charge verticale sur un chevron de toit

    R rayon de courbure dune coque non cylindrique

    T temprature

    W module rsistant lastique ; poids

    1.6.2 Minuscules latines

    a longueur dune ouverture rectangulaire dans la coque

    b longueur dune ouverture rectangulaire dans la coque ; largeur dun lment en plaque dans une sectiontransversale

    cp coefficient relatif aux charges de vent

    d diamtre de trou dhomme ou de buse

    e distance dune fibre extrieure dune poutre laxe de la poutre

    fy limite dlasticit de lacier

    fu rsistance ultime de lacier

    h lvation du toit (hauteur du sommet dun toit en dme par rapport au plan de sa jonction avec la coque durservoir)

    j coefficient de soudure ; facteur de concentration de contrainte ; rang dune virole de paroi de coque

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    m moment flchissant par largeur unitaire

    n rsultante de contrainte de membrane

    nombre de chevrons dun toit de rservoir circulaire

    p chargement rparti (non ncessairement au droit de la paroi)

    pn pression au droit de la paroi de rservoir (dirige vers lextrieur)

    r rayon moyen de la surface mdiane dune paroi cylindrique de rservoir

    t paisseur de paroi

    w largeur minimale dune plaque annulaire de fond

    x coordonne radiale relative un toit de rservoir

    y coordonne verticale locale relative un toit de rservoir ; facteur de remplacement utilis dans le calculdes ouvertures renforces

    z coordonne axiale globale

    coordonne sur laxe vertical dun rservoir axisymtrique (enveloppe de rvolution)

    1.6.3 Lettres grecques

    pente de toit

    inclinaison du fond de rservoir par rapport la verticale ; = /no nest le nombre de chevrons

    F coefficient partiel pour les actions

    M coefficient partiel pour la rsistance du matriau

    flche

    changement dans une variable

    coefficient de Poisson

    coordonne circonfrentielle autour de la coque

    contrainte directe

    contrainte de cisaillement

    1.6.4 Indices

    E quivalent

    F mi-porte ; action

    a annulaire

    d valeur de calcul

    i interne ; dirig vers lintrieur ; rang

    k anneau central de toit

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    k valeur caractristique

    m valeur moyenne

    min valeur minimale autorise

    n nominal ; normal la paroi

    o extrieur ; dirig vers lextrieur

    p pression

    r radial ; anneau

    R rsistance

    s au support

    s paroi de coque

    x mridien ; radial ; axial

    y circonfrentiel ; transversal ; lasticit

    O valeur de rfrence

    1 suprieur

    2 infrieur

    circonfrentiel (Parois de rvolution)

    1.7 Terminologie

    En complment la partie 1 de lENV 1993 (et de la Partie 4 de lENV 1991), dans le cadre de la prsente Partie4.2, la terminologie suivante est applicable :

    1.7.1 rservoir :conteneur pour le stockage de produits liquides : Dans la prsente norme, il est par hypothseprismatique avec un axe vertical ( lexception du fond de rservoir et des parties du toit).

    1.7.2 coque: paroi cylindrique de rservoir de forme circulaire. Bien que cet usage du terme puisse crer unelgre confusion par rapport la dfinition donne en 1.4.1, il est si largement rpandu que les deux significationsdu terme doivent tre retenues. En cas de risque de confusion, le terme paroi cylindrique est utilis.

    1.7.3 paroi de rservoir : lments en plaque mtalliques formant les parois verticales, le toit ou la base entrmie. Ce terme nest pas limit aux parois verticales.

    1.7.4 virole : la paroi cylindrique du rservoir est forme en ralisant des assemblages horizontaux entre decourtes sections cylindriques, dont chacune est forme en ralisant des assemblages verticaux entre plaquesincurves. Le terme virole recouvre un cylindre court sans assemblages horizontaux.

    1.7.5 trmie : section convergent vers le fond dun rservoir. Elle sert canaliser les fluides (en gnrallorsquils contiennent des solides en suspension) vers un orifice de dpotage par gravit.

    1.7.6 jonction : point de rencontre de deux (ou plus) segments de coque ou lments plans en plaque. Ellecomporte ou non un raidisseur : le point dattache dun raidisseur annulaire la coque ou au caisson peut tre

    trait comme une jonction.

    1.7.7 jonction de transition :jonction entre la paroi verticale et une trmie. La jonction peut se situer la basede la paroi verticale ou vers le bas de la paroi.

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    1.7.8 jonction coque-toit :jonction entre la paroi verticale et le toit. Elle est parfois dnomme jonction lgoutdu toit, bien que cet usage se rapporte plus couramment au stockage de solides.

    1.7.9 raidisseur longitudinal :lment raidisseur local qui suit un mridien de coque ; il est un gnrateur delenveloppe de rvolution. Il est install pour augmenter la stabilit, aider introduire des charges locales ousupporter des charges axiales. Il na pas pour but dassurer une capacit portante primaire pour la flexion due

    des charges transversales.

    1.7.10 nervure : lment local qui fournit une voie de capacit portante primaire pour des charges crant uneflexion vers le bas sur le mridien de coque ou de plaque plane ; elle est un gnrateur de lenveloppe dervolution ou un raidisseur vertical dun caisson. Elle est utilise pour rpartir les charges transversales sur lastructure par une action flchissante.

    1.7.11 raidisseur annulaire : lment raidisseur local passant sur la circonfrence dune structure un pointdonn du mridien. Il est suppos avoir une rigidit nulle dans le plan mridien de la structure. Il est install pouraugmenter la stabilit ou pour introduire des charges locales et non en tant qulment porteur primaire. Il estcirculaire dans une enveloppe de rvolution, mais prend la forme rectangulaire de la section horizontale dans lesstructures rectangulaires.

    1.7.12 support circulaire : lment structurel qui entoure la structure sa base sur toute sa circonfrence etfournit le moyen de fixer la structure une fondation ou un autre lment. Il est exig de sassurer que lesconditions aux limites prises par hypothse sont concrtement ralises.

    1.7.13 poutre annulaire : raidisseur circonfrentiel ayant une rigidit et une rsistance en flexion tant dans leplan de la section circulaire dune coque que dans le plan horizontal dune structure rectangulaire, au droit de ceplan. Il sagit dun lment porteur primaire utilis pour rpartir les charges locales dans la structure de la coque oudu caisson.

    1.7.14 support en continu : un rservoir est support en continu lorsque tous les emplacements sur lacirconfrence sont supportes de manire identique. Des carts mineurs par rapport cette tat (par exemplelexistence dune petite ouverture) naffectent pas lapplicabilit de la dfinition.

    1.7.15 support discret : emplacement o un rservoir est support par une console ou une colonne locale, cequi donne un nombre limit de supports troits sur la circonfrence du rservoir.

    1.8 Conventions de reprsentation

    1.8.1 Conventions relatives au systme axial global de la structure dun rservoir circulaire

    (1) La convention de reprsentation donne ci-aprs est relative la structure totale du rservoir et admet que cedernier nest pas un lment structurel. Les systmes de coordonnes doivent tre considrs avec soin afin desassurer de ne pas confondre les coordonnes locales associes aux lments fixs la paroi de coque et leschargements, qui sont donns en coordonnes locales mais dfinis par une coordonne globale.

    (2) En gnral, pour le systme axial globale de la structure de rservoir, la convention est en coordonnescylindriques (voir Figure 1.1) comme suit :

    Systme de coordonnes

    Coordonne sur laxe central dune enveloppe de rvolution z

    Coordonne radiale r

    Coordonne angulaire

    (3) Pour les directions positives, la convention est la suivante :

    Positive dirige vers lextrieur (pression interne positive, dplacements vers lextrieur positifs)

    Contraintes de traction positives (sauf dans les quations de voilement, o la compression estpositive)

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    (4) Pour les actions rparties sur la surface de la paroi de rservoir, la convention est la suivante :

    Pression normale la coque (vers lextrieur) pn

    a) systme gnral de coordonnes b) coordonnes et chargement dune coque derservoir : section

    Lgende

    1 Ple

    2 Mridien de coque

    3 Centre instantan de courbure mridienne

    4 Toit5 Coque

    6 Transition

    7 Fond

    Figure 1.1 Systmes de coordonnes pour un rservoir circulaire

    1.8.2 Conventions relatives au systme axial global de la structure dun rservoir rectangulaire

    (1) La convention de reprsentation donne ci-aprs est relative la structure totale du rservoir et admet que cedernier nest pas un lment structurel. Les systmes de coordonnes doivent tre considrs avec soin poursassurer de ne pas confondre les coordonnes locales associes aux membres fixs la paroi du caisson et les

    chargements, qui sont donns en coordonnes locales mais dfinis par une coordonne globale.

    (2) En gnral, pour le systme axial global de la structure de rservoir, la convention est en coordonnescartsiennesx,y,z, o la direction verticale estz(voir Figure 1.2).

    (3) Pour les directions positives, la convention est la suivante :

    Direction vers lextrieure positive (pression interne positive, dplacements vers lextrieur positifs)

    Contraintes de traction positives (sauf dans les quations de flambement, o la compression estpositive)

    Contraintes de cisaillement : voir 1.8.4

    (4) Pour les actions rparties sur la surface de la paroi de rservoir, la convention est la suivante :

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    Pression normale au caisson (vers lextrieur) p

    a) systme gnral de coordonnes b) coordonnes et chargement du caisson derservoir : section

    Lgende

    1 Mridien de caisson

    2 Toit

    3 Paroi

    4 Fond

    Figure 1.2 Systmes de coordonnes pour un rservoir rectangulaire

    1.8.3 Conventions relatives aux axes dlments structurels de rservoirs circulaires et rectangulaires

    (1) Pour les lments de structure fixs la paroi de rservoir (voir Figures 1.3 et 1.4), la convention est diffrentepour les lments mridiens et pour les lments circonfrentiels.

    (2) Pour les lments structuraux rectilignes mridiens (voir Figure 1.3a) fixs la paroi de rservoir (coque oucaisson), la convention est la suivante :

    Coordonne mridienne pour fixation de cylindre, trmie et toit x

    Axe fort de flexion (parallle aux semelles) r

    Axe faible de flexion (perpendiculaire aux semelles) z

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    a) raidisseur et axes de flexion b) axes locaux dans diffrents segments

    Lgende

    1 Toit

    2 Coque

    3 Fond

    Figure 1.3 Systmes de coordonnes locaux pour raidisseurs mridiens sur une coque ou un caisson

    a) raidisseur et axes de flexion b) axes locaux dans diffrents segments

    Lgende

    1 Toit

    2 Coque

    3 Fond

    Figure 1.4 Systmes de coordonnes locaux pour raidisseurs circonfrentiels de coque ou de caisson

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    (3) Pour les lments de structures curvilignes (voir Figure 1.4a) fixs une paroi de coque, la convention est lasuivante :

    Coordonne angulaire (incurv)

    Axe radial r

    Axe vertical z

    (4) Pour les lments structuraux rectilignes circonfrentiels fixs un caisson, la convention est la suivante :

    Axe circonfrentiel x

    Axe horizontal y

    Axe vertical z

    1.8.4 Conventions relatives aux rsultantes de contrainte pour rservoirs circulaires et rectangulaires

    (1) Pour les indices indiquant les efforts de membrane, la convention utilise est la suivante :

    Lindice drive de la direction de la contrainte directe induite par leffort

    Rsultantes de contrainte de membrane, voir Figure 1.5 :

    nx rsultante mridienne de contrainte de membrane

    n

    rsultante circonfrentielle de contrainte de membrane dans une coque

    ny rsultante circonfrentielle de contrainte de membrane dans un caisson rectangulaire

    nxyou nx rsultante de contrainte de cisaillement de membrane

    Contraintes de membrane :

    mx contrainte mridienne de membrane

    m contrainte circonfrentielle de membrane dans des coques

    my contrainte circonfrentielle de membrane dans des caissons rectangulaires

    mxyou mx contrainte de cisaillement de membrane

    (2) Pour les indices indiquant les moments, la convention est la suivante :

    Lindice drive de la direction de la contrainte directe induite par le moment

    NOTE Cette convention relative aux plaques et coques diffre des conventions utilises pour les poutres et les poteauxdans lEurocode 3 : Parties 1.1 et 1.3. Il y a lieu de les appliquer avec le plus grand soin lorsquelles sont utilises avec cesdernires.

    Rsultantes de contrainte en flexion, voir Figure 1.5 :

    mx moment flchissant mridien par largeur unitaire

    m

    moment flchissant circonfrentiel par largeur unitaire dans des coques

    my rsultante circonfrentielle de contrainte en flexion dans des caissons rectangulaires

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    mxyou mx moment de cisaillement en torsion par largeur unitaire

    Contraintes de flexion :

    bx contrainte de flexion mridienne

    b contrainte de flexion circonfrentielle dans les coques

    by contrainte de flexion circonfrentielle dans des caissons rectangulaires

    bxyou bx contrainte de cisaillement en torsion

    Contraintes de surface internes et externes :

    six, sox contrainte mridienne de surface interne, externe

    si , so contrainte circonfrentielle de surface interne, externe dans des coques

    siy, soy contrainte de surface circonfrentielle interne, externe dans des caissons rectangulaires

    sixy, soxy contrainte de cisaillement de surface interne, externe

    a) Rsultantes de contrainte de membrane b) Rsultantes de contrainte de flexion

    Figure 1.5 Rsultantes de contrainte dans la paroi de rservoir (coques et caissons)

    2 Base du calcul

    2.1 Exigences fondamentales

    (1)PUn rservoir doit tre dimensionn, construit et entretenu en vue de satisfaire aux exigences de la section 2 delENV 1991-1, compltes par ce qui suit.

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    (2)PUne attention particulire doit tre prte aux situations se prsentant pendant le montage.

    2.2 Diffrentiation de la fiabilit

    (1)PDiffrents niveaux de fiabilit doivent tre adopts pour les rservoirs, en fonction des consquencesconomiques et sociales potentielles de leur dfaillance.

    (2)PTrois classes de fiabilit se rapportant la scurit structurelle et laptitude au service doivent tre utilisesdans la prsente Partie, soit les classes de fiabilit 1, 2, 3.

    (3) Il convient que la classe de fiabilit soit convenue entre le concepteur, le client et lautorit comptente. Ilconvient de fonder la classification des rservoirs sur ce qui suit :

    Classe de fiabilit 3 : rservoirs destin au stockage de liquides ou de gaz liqufis potentiellementtoxiques ou explosifs et rservoirs de grande taille contenant des liquides inflammables ou polluants deseaux situs en zone urbaine. Sil y a lieu, il convient de prendre en compte les chargements en situationsdurgence pour ces structures, voir A.2.13.

    Classe de fiabilit 2 : rservoirs de taille moyenne contenant des liquides inflammables ou polluants deseaux situs en zone urbaine.

    Classe de fiabilit 1 : rservoirs agricoles ou rservoirs contenant de leau.

    2.3 Etats limites

    (1)P Les tats limites dfinis dans la section 3 de lENV 1991-1 doivent tre adopts pour la prsente Partie.

    2.4 Actions et influences de lenvironnement

    2.4.1 Gnralits

    (1)PLes exigences gnrales de la section 4 et de la section 9 de lENV 1991-1 doivent tre satisfaites.

    2.4.2 Combinaisons de pressions des liquides avec dautres actions

    (1) Il convient dadopter les coefficients partiels relatifs aux actions dans les rservoirs donns dans lannexe A.

    (2) Il convient que les combinaisons dactions soient conformes lannexe A.

    2.5 Proprits des matriaux

    (1)PLes exigences gnrales relatives aux proprits des matriaux donnes dans la section 5 de lENV 1991-1

    doivent tre observes.

    (2) Il convient dutiliser les proprits des matriaux spcifiques aux rservoirs donnes dans la section 3 de laprsente Partie.

    2.6 Donnes gomtriques

    (1) Les informations gnrales sur les donnes gomtriques donnes dans la section 6 de lENV 1991-1 peuventtre utilises.

    (2) Les informations supplmentaires se rapportant spcifiquement aux structures coque donnes dans lENV1993-1-6 peuvent tre utilises.

    (3) Il convient dutiliser dans les calculs lpaisseur de tle donne en 4.1.2.

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    2.7 Modlisation du rservoir en vue de dterminer les effets des actions

    (1)PLes exigences gnrales de la section 7 de lENV 1991-1 doivent tre observes.

    (2) Il convient dutiliser pour les segments structurels concerns les exigences spcifiques de lanalyse structurellepar rapport laptitude au service dfinies en 5.5, 7.5 et 9.4.

    (3) Il convient dappliquer aux segments structurels concerns les exigences spcifiques de lanalyse structurellepar rapport aux tats limites ultimes dfinies en 5.3, 7.3 et 9.3 (et, de faon plus dtaille, dans lENV 1993-1-6).

    2.8 Conception et dimensionnement assists par lexprimentation

    (1) Pour la conception et le dimensionnement assists par lexprimentation, il convient de faire rfrence lasection 8 de lENV 1991-1 et la section 8 de lENV 1993-1-1.

    2.9 Effets des actions pour la vrification des tats limites ultimes

    2.9.1 Gnralits

    (1)PLes exigences gnrales de la section 9 de lENV 1991-1 doivent tre satisfaites

    2.9.2 Coefficients partiels se rapportant aux tats limites ultimes

    2.9.2.1 Coefficients partiels pour les actions exerces sur les rservoirs

    (1) Pour les situations de calcul persistantes et transitoires, Il convient dutiliser les coefficients partiels donns enA.3.1.

    (2) Pour la vrification relative la fatigue, il convient de faire rfrence la section 9 de lENV 1993-1-6.

    2.9.3 Etats limites de service

    (1) Lorsque des rgles de conformit simplifies sont donnes dans les articles pertinents traitant des tats limitesde service, il nest pas ncessaire deffectuer des calculs dtaills utilisant des combinaisons dactions.

    (2) Sauf indication contraire, il convient de prendre des valeurs de Mgales 1,0 pour tous les tats limites deservice.

    2.10 Durabilit

    (1) P Les exigences gnrales de 2.5 de lENV 1991-1 doivent tre observes.

    3 Proprits des matriaux

    3.1 Gnralits

    (1) Il convient dadopter les valeurs nominales des proprits des matriaux donnes dans cette prnormecomme valeurs caractristiques dans les calculs de dimensionnement.

    (2) Les autres proprits des matriaux donnes dans les Normes de Rfrence correspondantes figurant danslannexe B de lENV 1993-1-1 peuvent aussi tre utilises.

    3.2 Aciers de construction

    (1) Les mthodes relatives au dimensionnement thorique donnes dans cette Partie 4.2 de lENV 1993 peuventtre utilises pour les aciers de construction conformes lEN 10025 ou lEN 10113 et inclus dans lENV 1993-1-1.

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    (2) Il convient de reprendre de lENV 1993-1-1 les proprits mcaniques des aciers de construction conformes lEN 10025 ou lEN 10113.

    3.3 Aciers pour appareils pression

    (1) Les mthodes relatives au dimensionnement thorique donnes dans cette Partie 4.2 de lENV 1993 peuventtre appliques aux aciers pour appareils pression conformes lEN 10028, sous rserve que :

    la limite dlasticit soit comprise dans ltendue couverte par lENV 1993-1-1 ;

    la dformation ultime ne soit pas infrieure la valeur minimale pour les aciers conformes lENV 1993-1-1 qui ont une limite dlasticit spcifie identique ;

    le rapportfu/fyne soit pas infrieur 1,20.

    (2) Il convient de reprendre de lEN 10028 les proprits mcaniques des aciers pour appareils pression.

    3.4 Aciers inoxydables

    (1) Les mthodes relatives au dimensionnement thorique donnes dans cette Partie 4.2 de lENV 1993 peuventtre utilises pour les aciers inoxydables conformes lEN 10088 et inclus dans lENV 1993-1-4.

    (2) Il convient de reprendre de lENV 1993-1-4 les proprits mcaniques des aciers inoxydables conformes lEN 10088.

    3.5 Exigences de rsilience

    3.5.1 Gnralits

    (1) Il convient de dterminer les exigences de rsilience conformment lannexe C de lENV 1993-2, en prenant

    en compte la classe de fatigue.

    (2) Il convient dutiliser la temprature de calcul minimale du mtal, MDMT, conformment 3.5.2 et au Tableau3.1.

    NOTE MDMT remplace Ted.

    3.5.2 Temprature de calcul minimale du mtal

    (1) Il convient que la temprature de calcul minimale du mtal, MDMT, soit la temprature minimale la plus bassedu contenu ou la temprature donne dans le Tableau 3.1.

    (2) Il convient de prendre la temprature ambiante moyenne la plus basse sur un jour, LODMAT, comme gale la plus basse temprature moyenne enregistre sur une priode quelconque de 24 heures. Lorsque seuls desenregistrements incomplets sont disponibles, cette temprature moyenne peut tre prise gale la moyenne destempratures maximale et minimale, ou une valeur quivalente.

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    Tableau 3.1 Temprature de calcul minimale du mtal MDMT fonde sur LODMAT

    Temprature de calcul minimale du mtal MDMTTemprature ambiante moyenne la plus basse surun jour LODMAT

    Donnes sur 10 ans Donnes sur 30 ans

    10 C

    LODMATLODMAT +5 C LODMAT +10 C

    25 C LODMAT 10 C LODMAT LODMAT +5 C

    LODMAT 25 C LODMAT 5 C LODMAT

    4 Bases de lanalyse structurale

    4.1 Etats limites ultimes

    4.1.1 Bases

    (1)PLe calcul des structures et des composants en acier doit satisfaire aux exigences relatives ltat limite ultime

    donnes dans la section 2.

    4.1.2 Epaisseur de plaque utiliser dans les calculs de rsistance

    (1) Dans les calculs visant dterminer la rsistance, la valeur de calcul de lpaisseur dune plaque estlpaisseur nominale spcifie dans lEN 10025, lEN 10028, lEN 10088 ou lEN 10113, diminue de la valeurmaximale de la tolrance ngative et dune valeur de la corrosion admissible spcifie en 4.1.3.

    4.1.3 Effets de la corrosion

    (1)PLes effets de la corrosion doivent tre pris en compte.

    (2) La corrosion dpend du liquide stock, du type dacier, du traitement thermique et des mesures prises pourprotger louvrage contre la corrosion.

    (3) Il convient de spcifier, si ncessaire, la valeur de la tolrance.

    4.1.4 Fatigue

    (1)PDans le cas de cycles de charge frquents, la structure doit tre vrifie en fonction de ltat limite de fatigue.

    (2) Le calcul en fonction dune fatigue oligocyclique peut tre effectu conformment la section 7 delENV 1993-1-6.

    (3) Lorsque des actions variables seront appliques selon plus de 10 000 cycles sur la dure de vie de louvrage,il convient de vrifier le calcul en fonction de la fatigue (EL4) conformment la section 9 de lENV 1993-1-6.

    4.1.5 Prise en compte des effets de la temprature

    (1)PLes effets de la variation de la temprature entre parties de la structure doivent tre inclus lorsque larpartition de la contrainte est dtermine en fonction de ltat limite ultime considr.

    4.2 Analyse de la structure en coque circulaire dun rservoir

    4.2.1 Modlisation de la coque structurelle

    (1)PLa modlisation de la coque structurelle doit observer les exigences de l ENV 1993-1-6 ; nanmoins, cesdernires peuvent tre juges satisfaites par les dispositions suivantes.

    (2)PLa modlisation de la coque structurelle doit inclure tous les raidisseurs, ouvertures et accessoires.

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    (3)PLe calcul doit garantir que les conditions aux limites adoptes par hypothse sont satisfaites.

    4.2.2 Mthodes danalyse

    4.2.2.1 Gnralits

    (1)PLanalyse de la coque de rservoir doit tre effectue conformment aux exigences de lENV 1993-1-6.

    (2) Une classe danalyse suprieure celle dfinie pour la classe de fiabilit retenue peut toujours tre utilise.

    4.2.2.2 Classe de fiabilit 1

    (1) Pour les rservoirs de la classe de fiabilit 1, il est possible dutiliser la thorie des membranes pourdterminer les contraintes primaires, avec, pour dcrire les effets de flexion locale et les actions dissymtriques,des facteurs et des expressions simplifies.

    4.2.2.3 Classe de fiabilit 2

    (1) Pour les rservoirs de la classe de fiabilit 2 soumis des actions et supports axisymtrique, il convientdutiliser lune des deux analyses suivantes :

    a) La thorie des membranes peut tre utilise pour dterminer les contraintes primaires, avec, pour dcriretous les effets locaux, des expressions de llasticit de la thorie de la flexion.

    b) Une analyse numrique valide, telle que dfinie dans la section 2 de lENV 1993-1-6, peut tre utilise(par exemple, analyse de la coque par lments finis).

    (2) Lorsque la condition de chargement nest pas axisymtrique, il convient dutiliser une analyse numriquevalide, sauf dans les conditions dfinies en (3) et (4) ci-aprs.

    (3) Nonobstant (2), lorsque le chargement varie rgulirement autour de la coque, ne causant quune flexionglobale (cest--dire sous la forme de lharmonique 1), la thorie des membranes peut tre utilise pour dterminerles contraintes primaires.

    (4) Pour les analyses des actions dues au vent et/ou au tassement des fondations, la thorie des semi-membranes ou la thorie des membranes peuvent tre utilises.

    (5) Lorsque la thorie des membranes est utilise pour analyser la coque, les joints discrets fixs un rservoircylindrique isotrope sous pression interne peuvent tre considrs comme ayant une aire efficace incluant une

    longueur de coque au dessus et au dessous du joint de 0,78 rt , sauf lorsque le joint est un point de jonction.

    (6) Lorsque la coque est raidie de faon discontinue par des raidisseurs verticaux, les contraintes dans lesraidisseurs et la paroi de la coque peuvent tre calcules en traitant les raidisseurs comme tant intgrs la paroi

    de la coque, pour autant que lespacement de ces derniers ne soit pas suprieur 5 rt .

    (7) Lorsque les raidisseurs verticaux sont intgrs, il convient de dterminer la contrainte dans le raidisseur entenant compte dune compatibilit entre le raidisseur et la paroi et la contrainte de paroi dans la directionorthogonale, conformment 4.4.

    (8) Si une poutre annulaire est utilise au dessus de supports discrets, il convient de prendre en compte lacompatibilit de la dformation axiale entre la poutre et les segments adjacents de la coque. Lorsquune tellepoutre annulaire est utilise, il convient dinclure lexcentricit du centre de gravit et du centre de cisaillement de lapoutre par rapport la paroi de la coque et la ligne centrale du support.

    (9) Lorsquune poutre annulaire est traite comme une section prismatique (exempte de distorsion), il convient

    que le segment vertical de lme ait un lancement non suprieur b/t= 20.

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    (10) Lorsquune poutre annulaire est utilise pour redistribuer les forces dans des supports discrets et que desboulons ou des lments de connexion discrets sont utiliss pour lier les lments structurels, il convient dedterminer la transmission de leffort tranchant entre les parties annulaires due des phnomnes de flexion de lacoque et de la poutre annulaire.

    4.2.2.4 Classe de fiabilit 3

    (1) Pour les rservoirs de la classe de fiabilit 3, il convient de dterminer les forces et moments internes enutilisant une analyse valide (par exemple, une analyse de la coque par lments finis) telle que dfinie dans lasection 2 de lENV 1993-1-6. Ltat limite plastique (EL1) peut tre valu en utilisant des rsistances la ruptureplastique dans des tats de contrainte primaires telles que dfinies dans lENV 1993-1-6.

    4.2.3 Imperfections gomtriques

    (1) Il convient que les imperfections gomtriques de la coque soient conformes aux limitations dfinies dans lessections 3.3 et 8.4 de lENV 1993-1-6.

    (2)PLes imperfections gomtriques doivent tre mesures pour sassurer que la qualit adopte par hypothse a

    t obtenue.

    (3) Il nest pas ncessaire dinclure formellement des imperfections gomtriques de la coque lorsque les forceset moments internes sont dtermins, sauf lorsquune analyse GMNIA est utilise, telle que dfinie dans la section4.3 de lENV 1993-1-6.

    4.3 Analyse de la structure du caisson dun rservoir rectangulaire

    4.3.1 Modlisation du caisson structurel

    (1)PLa modlisation du caisson structurel doit observer les exigences de lENV 1993-1-7, mais ces dernirespeuvent tre considres comme tant satisfaites par les paragraphes (2)P (8).

    (2)PLa modlisation du caisson structurel doit inclure tous les raidisseurs, ouvertures et accessoires.

    (3)PLe calcul doit garantir que les conditions aux limites adoptes par hypothse sont satisfaites.

    (4)PLes joints entre segments du caisson doivent satisfaire aux hypothses de modlisation pour la rsistance etla rigidit.

    (5) Chaque panneau du caisson peut tre trait comme un segment de plaque distinct, sous rserve que :

    a) les forces et les moments introduits dans chaque panneau par les panneaux voisins soient inclus ;

    b) la rigidit en flexion des panneaux adjacents soit incluse.

    (6) Lorsque le panneau de paroi est raidi de faon discontinue par des raidisseurs, la contrainte dans lesraidisseurs et dans la paroi peut tre calcule en traitant les raidisseurs comme intgrs la paroi du caisson, pourautant que lespacement des raidisseurs ne soient pas suprieur 40t.

    (7) Lorsque les raidisseurs sont intgrs la paroi, il convient de dterminer la contrainte dans le raidisseur entenant compte de lexcentricit du raidisseur par rapport la plaque de paroi, et la contrainte de la paroi lanormale de laxe du raidisseur.

    (8) Il convient de prendre une largeur efficace de la plaque de chaque ct dun raidisseur qui ne soit passuprieure 16t, o test lpaisseur locale de la plaque.

    4.3.2 Imperfections gomtriques

    (1) Il convient que les imperfections gomtriques dans le caisson satisfassent aux limitations dfinies danslENV 1993-1-7.

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    4.3.3 Mthodes danalyse

    (1) Selon la classe de fiabilit (voir (2) (5)), il convient de dterminer les forces internes dans les segments deplaque de la paroi du caisson en utilisant :

    a) la thorie de lquilibre statique relatif aux forces de la membrane et la thorie des poutres concernant la

    flexion ; ou

    b) la thorie de la flexion et de ltirement linaires de plaque; ou

    c) une analyse par ordinateur fonde sur la thorie de la flexion et de ltirement linaires de plaque.

    (2) Pour les rservoirs de la classe de fiabilit 1, la mthode (a) de (1) peut tre utilise.

    (3) Lorsque la condition de chargement est symtrique par rapport chaque segment de plaque et lorsque lerservoir est de la classe de fiabilit 2, la mthode (a) de (1) peut tre utilise.

    (4) Lorsque la condition de chargement nest pas symtrique et lorsque le rservoir est de la classe de fiabilit 2, ilconvient dutiliser soit la mthode (b), soit la mthode (c) de (1).

    (5) Pour les rservoirs de la classe de fiabilit 3, il convient de dterminer les forces et moments internes laidesoit de la mthode (b), soit de la mthode (c) de (1).

    4.4 Proprits orthotropes quivalentes des tles ondules

    (1) Lorsque des tles ondules sont utilises dans la structure du rservoir, lanalyse peut tre effectue entraitant les tles comme un matriau orthotrope quivalent dpaisseur uniforme.

    (2) Les proprits orthotropes obtenues en prenant en compte le comportement de dplacement de charge de lasection ondule dans les directions orthogonales peuvent tre utilises dans une analyse de la contrainte et dansune analyse du flambement de la structure. Les proprits peuvent tre dtermines selon la description donne

    en 4.4 de lENV 1993-4-1.

    5 Calcul des parois cylindriques

    5.1 Bases

    5.1.1 Gnralits

    (1)PLe calcul des parois de coque cylindrique doit satisfaire aux exigences relatives ltat limite ultime donnesdans la section 2.

    (2) Il convient deffectuer lvaluation de la coque cylindrique au moyen des dispositions de lENV 1993-1-6.

    5.1.2 Calcul de la paroi

    (1)PLa paroi de la coque cylindrique du rservoir doit tre soumise une vrification des phnomnes suivantssous chaque tat limite :

    Stabilit globale et quilibre statique

    EL1 : limite plastique

    EL2 : plasticit cyclique

    EL3 : voilement

    EL4 : fatigue

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    (2)PLa paroi de la coque cylindrique doit satisfaire aux dispositions de lENV 1993-1-6, sauf lorsque la prsentenorme fournit dautres dispositions juges satisfaire aux exigences de cette norme.

    5.2 Distinction des types de coque cylindrique

    (1) Une paroi de coque cylindrique construite partir de tles planes en acier lamin est dsigne isotrope .

    (2) Une paroi de coque cylindrique construite partir de tles dacier ondules et dont les ondes parcourent toutela circonfrence du rservoir est dsigne ondule horizontalement .

    (3) Une paroi de coque cylindrique comportant des raidisseurs fixs lextrieur est dsigne raidieextrieurement , quel que soit lespacement des raidisseurs.

    5.3 Rsistance de la paroi de coque de rservoir

    (1)PLa rsistance de la coque cylindrique doit tre value au moyen des dispositions de lENV 1993-1-6, sauflorsque les alinas de 5.4 contiennent des dispositions juges satisfaire aux dispositions de cette norme.

    (2) Le coefficient de soudure des soudures en bout pntration complte peut tre pris comme unit, sousrserve que les exigences du prEN 265001 ou du prEN 265002, selon ce qui convient, soient satisfaites.

    (3) Pour dautres types de liaison, il convient que le calcul du joint soit conforme lENV 1993-1-1.

    5.4 Considrations relatives aux supports et aux ouvertures

    5.4.1 Gnralits

    (1) Si des contraintes de cisaillement locales sont induites par des supports locaux et des raidisseurs porteurs, larsistance critique au voilement en cisaillement, value en termes de valeur locale du transfert de cisaillemententre le raidisseur et la coque, peut tre value la contrainte de cisaillement la plus leve comme suit :

    r

    t

    L

    r

    r

    tExyRc

    0

    4,1

    (5.1)

    o

    dydL //max0 (5.2)

    et dyd / est le taux de variation circonfrentiel du cisaillement, la distance par rapport au raidisseur tant la

    distance moyenne sur la zone concerne.

    5.4.2 Coque supporte par une jupe

    (1) Lorsque la coque cylindrique est soutenue par une jupe, il convient que cette dernire satisfasse auxdispositions de lENV 1993-4-1.

    5.4.3 Coque cylindrique supporte de faon discontinue

    (1) Lorsque la coque cylindrique est supporte de faon discontinue par des poteaux ou autres dispositifs, ilconvient que les dispositions de lENV 1993-4-1 concernant cette condition soient satisfaites.

    5.4.4 Rservoirs support discret avec poteaux sous la trmie

    (1) Il convient que les rservoirs support discret avec poteaux sous la trmie satisfassent aux dispositions delENV 1993-4-1.

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    5.4.5 Dtails sur le support local de rservoirs cylindriques

    5.4.5.1 Supports locaux sous la paroi du cylindre

    (1) Il convient que les supports locaux sous la paroi du cylindre satisfassent aux dispositions de lENV 1993-4-1.

    5.4.5.2 Consoles locales sur le ct dun cylindre

    (1) Aux consoles locales, il convient que la paroi de la coque cylindrique satisfasse aux dispositions delENV 1993-4-1.

    5.4.6 Fixations locales sur des parois cylindriques

    (1) Aux niveau des fixations locales agissant sur la paroi de la coque cylindrique, il convient que le calcul de laparoi cylindrique satisfasse aux dispositions de lENV 1993-4-1.

    5.4.7 Ouvertures dans les parois de rservoir

    5.4.7.1 Gnralits

    (1)PLorsquune ouverture dans la paroi de la coque cylindrique rduit la capacit portante ou compromet lastabilit de la coque, louverture doit tre renforce.

    (2) Il est possible de raliser ce renforcement de diffrentes faons :

    augmentation de lpaisseur de la plaque de la coque ;

    adjonction dune plaque de renfort ;

    installation de tubulure.

    NOTE Le calcul en fonction de ltat limite plastique (EL1) rgit en gnral la zone de chargement haute pression (liquideet interne), alors que des considrations lies la stabilit (EL3) rgiront probablement le calcul concernant des zones olpaisseur de plaque est mince en raison de faibles pressions (viroles suprieures).

    5.4.7.2 Tubulures de coque de diamtre extrieur infrieur 80 mm

    (1) Le renforcement nest pas indispensable, sous rserve que lpaisseur de la paroi lemplacement de latubulure ne soit pas infrieure aux valeurs donnes dans le Tableau 5.1.

    Tableau 5.1 Epaisseur minimale du corps de la tubulure

    Epaisseur nominale minimale tref,n(mm)Diamtre extrieur dndu troudhomme ou de la tubulure (mm)

    Acier au carbone Acier austnitique

    dn 50 5,0 3,5

    50 < dn 75 5,5 5,0

    75 < dn 80 7,5 6,0

    5.4.7.3 Calcul des trous dhomme et des tubulures de coque ayant un diamtre extrieur gal ousuprieur 80 mm pour EL1

    (1) Le calcul peut tre effectu soit par la mthode de remplacement de surface conformment aux paragraphes

    (2) et (3), soit par la mthode dcrite dans le paragraphe (4).

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    (2) Il convient de prvoir un renforcement de la section transversale A dans le plan vertical o se situe le centrede louverture, au moyen de lquation :

    rf75,0 tdA (5.3)

    o

    d est le diamtre du trou dcoup dans la plaque de la coque ;

    tref est lpaisseur requise par le calcul pour EL1 concernant la plaque de la coque sans ouverture.

    (3) La surface de renfort

    A peut tre obtenue par une ou lautre ou toute combinaison des trois mthodessuivantes :

    a) Linstallation dun corps de tubulure ou de trou dhomme. La partie du corps qui peut tre considrecomme un renfort est celle qui est situe dans lpaisseur de la plaque de la coque et une distancegale ou infrieure quatre fois lpaisseur du corps partir de la surface de la plaque de la coque, saufsi lpaisseur du corps diminue lintrieur de cette mme distance, la limite tant le point o samorce la

    rduction.

    b) Ladjonction dune plaque dinsert paissie ou dune plaque de renfort, la limite de renforcement tant telleque 1,5d< dn< 2d, o dnest le diamtre efficace de renforcement. Une plaque de renfort non circulairepeut tre utilise, sous rserve que les exigences minimales soient satisfaites.

    c) Linstallation dune plaque de coque dune paisseur suprieure celle requise par le calcul pour EL1concernant la plaque de coque sans ouverture. La limite de renforcement est identique celle dcrite en(b).

    (4) En sus de la mthode de remplacement de surface spcifie en (2) et (3), il est aussi possible de raliser lerenforcement en introduisant un corps de tubulure dpassant des deux cts de la plaque de la coque sur

    nrefmtr .17,1 au minimum. Il convient de ne pas utiliser cette mthode, sauf si le corps de la buse est plus de100 mm de la plaque du fond.

    (5) Il convient de choisir une paisseur du corps de la tubulure telle que le facteur de concentration de contraintejne dpasse pas 2,0. Il convient de dobtenir ce dernier partir de la Figure 5.1 en utilisant le facteur deremplacement y. Il convient dvaluer le facteur de remplacement y partir de :

    m

    n

    m

    nn

    r

    t

    r

    t

    t

    ty

    256,1 (5.4)

    o

    t est lpaisseur de la plaque de la coque ;

    tn est lpaisseur du corps de la tubulure ;

    rm est le rayon moyen de la tubulure (surface mdiane de la tubulure) ;

    re est le rayon extrieur de la tubulure ;

    ri est le rayon intrieur de la tubulure.

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    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Facteur de replacement y

    Facteurde

    concentration

    j

    re/ ri1,6

    1,41,3

    1,21,1

    1,0

    Figure 5.6 Facteur de concentration de contrainte pour des tubulures de type auto-renforc

    5.4.7.4 Calcul pour EL3 en prsence douvertures dans la coque

    (1) Il est possible de ngliger les effets des ouvertures sur la stabilit des coques pour autant que la taille de

    louverture sans dimension

    soit infrieure max= 0,6, tant obtenu par :

    rt

    r0 (5.5)

    o

    r est le rayon de la coque cylindrique prs de louverture ;

    t est lpaisseur de la paroi de coque non raidie prs de louverture ;

    r0 est le rayon de louverture.

    (2) Lorsque louverture est rectangulaire, le rayon douverture quivalent peut tre pris comme gal :

    40

    bar

    (5.6)

    o

    a est la longueur du ct horizontal de louverture ;

    b est la hauteur verticale de louverture.

    (3) Lorsque le diamtre de louverture r0 est infrieur au tiers du rayon r de la coque cylindrique, il nest pasncessaire de prvoir, du fait de louverture, une rduction de la rsistance au flambement value, pour autantque la surface de section transversale enleve par louverture soit infrieure la surface de section transversale derenforcement

    A. Le renforcement peut tre assur conformment 5.4.7.3 (3) au moyen de raidisseurs dans ladirection mridienne.

    (4) Si des raidisseurs dans la direction mridienne sont utiliss pour renforcer louverture, il convient de rduire la

    section transversale de chaque raidisseur aux extrmits afin dempcher le flambement d une concentration decontrainte dans la plaque de la coque proche des extrmits des raidisseurs.

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    5.4.8 Ancrage du rservoir

    (1)PLancrage doit tre principalement fix la coque cylindrique et non la seule plaque du fond.

    (2)PLe calcul doit prvoir les mouvements du rservoir dus des changements thermiques et la pressionhydrostatique afin de rduire au minimum les contraintes induites par ces effets dans la coque.

    (3) Il convient de calculer les forces dancrage dues aux actions du vent pour un support rigide conformment lathorie des coques : il convient de relever que ces forces sont considrablement suprieures celles obtenues parla thorie des poutres.

    (4) Il convient que le calcul de la coque cylindrique pour ce qui concerne les forces dancrage et les momentsflchissants rsultant de lancrage satisfassent aux dispositions de 5.4.5.

    5.5 Etats limites de service

    5.5.1 Bases

    (1)PLes tats limites de service pour les parois de plaque cylindriques doivent tre :

    les dformations et les flches qui nuisent lutilisation efficace de la structure ;

    les dformations, les flches et les vibrations qui endommagent des lments non structurels.

    (2)PLes dformations, les flches et les vibrations doivent tre limites afin de satisfaire aux critres ci-dessus.

    (3) Il convient que des valeurs limites spcifiques, correspondant lemploi prvu, soit convenues entre leconcepteur et le client.

    6 Calcul des trmies coniques(1) Il convient que le calcul des trmies coniques satisfasse aux exigences de lENV 1993-4-1.

    7 Calcul des structures de toit circulaires

    7.1 Bases

    7.1.1 Gnralits

    (1)PLes toits de rservoir en acier doivent tre calculs de faon satisfaire les exigences de calcul

    fondamentales pour ltat limite ultime donnes dans la section 2.

    (2)PLvaluation de la scurit de la coque sphrique ou conique doit tre effectue au moyen des dispositions delENV 1993-1-6.

    (3)PLvaluation de la scurit de la structure porteuse du toit doit tre effectue au moyen des dispositions delENV 1993-1-1.

    7.1.2 Calcul du toit

    (1)PLe toit doit tre vrifi pour ce qui concerne :

    la rsistance au flambement ;

    la rsistance des assemblages (liaisons) ;

    la rsistance la rupture sous pression interne.

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    (2) Il convient que la tle de toit satisfasse aux dispositions de lENV 1993-1-6, sauf lorsque les paragraphes 7.3 7.5 donnent une autre approche possible.

    7.2 Distinction des types structurels de toit

    (1) Le toit peut tre de forme sphrique, conique, torisphrique ou toriconique. Lorsque des pressions internesleves se produisent au dessus de la surface du liquide, il convient de choisir de prfrence une formetorisphrique ou toriconique.

    (2) Une structure de toit dans lune des formes dcrites en (1) peut tre soit sans support, soit avec supportdlments structuraux.

    (3) La structure porteuse du toit selon (2) peut tre soutenue par des poteaux.

    (4) La structure porteuse du toit peut tre dispose au dessous ou au dessus de la tle du toit.

    (5) La tle de toit peut tre :

    a) supporte par la structure du toit sans liaison ;

    b) fixe la structure du toit.

    (6) Lorsque la frangibilit du toit est requise, il convient dutiliser le type (a).

    (7) Lorsque la structure porteuse du toit est externe, il convient dutiliser le type (b).

    7.3 Rsistance des toits circulaires

    (1) Il convient que la tle de toit satisfasse aux dispositions de lENV 1993-1-6, sauf si des dispositions spcialessont donnes en 7.4.

    (2) Il convient que la structure porteuse du toit satisfasse aux dispositions de lENV 1993-1-1.

    (3)PLes toits torisphriques et toriconiques doivent tre calculs de faon empcher, sous pression interne, leflambement de la zone charnire.

    7.4 Considrations concernant des types structurels spcifiques

    7.4.1 Structure de toit sans support

    (1) Il convient que lexcution des toits sans support soit ralise par des soudures en bout ou des soudures double recouvrement.

    (2) Dans lexcution par soudures double recouvrement, il convient de prendre en compte, dans le modleutilis pour lanalyse, la rduction de la rsistance au flambement et ltat limite plastique du fait des excentricitsde lassemblage.

    7.4.2 Toit conique ou en dme avec structure porteuse

    7.4.2.1 Calcul de la tle

    (1) La tle de toit peut tre calcule laide de la thorie des grandes dformations.

    (2)PLorsque la frangibilit du toit est requise, les tles du toit ne doivent pas tre fixes la structure porteuseinterne du toit.

    7.4.2.2 Calcul de la structure porteuse

    (1)PLa structure porteuse du toit doit satisfaire aux dispositions de lENV 1993-1-1.

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    (2) Si la tle du toit est fixe la structure porteuse du toit, une largeur efficace de la tle peut tre prise commepartie de la structure porteuse. Cette largeur utile peut tre prise gale 16 t, sauf si une valeur plus grande estconfirme par lanalyse.

    (3)PPour les toits sur poteaux, la possibilit dun tassement des fondations doit faire lobjet dun examen spcial.

    7.4.3 Jonction toit-coque (jonction lgout du toit)

    (1)PLa jonction entre le toit et le cylindre (jonction lgout du toit) doit tre calcule de faon ce quelletransmette partir du toit la charge verticale descendante totale (poids propre, neige, charge utile et pressionngative interne).

    (2) Il convient que la jonction entre le toit et le cylindre satisfasse aux dispositions de lENV 1993-1-6. Si lesconditions dfinies en 11.1 (1) sont remplies, la mthode de calcul simplifie donne en 11.2.5 peut tre applique.

    (3) Pour le calcul de la frangibilit du toit, il convient que la surface de compressionAsatisfasse la condition :

    ydftan

    WA

    2

    (7.1)

    o

    W est le poids total de la coque et de tout cadre ( lexclusion des tles de toit) support par la coque et letoit ;

    est langle form par le toit et un plan horizontal la jonction entre le toit et le cylindre.

    7.5 Etats limites de service

    (1)PLes tats limites de service concernant les toits de rservoirs sont :

    les dformations et les flches qui nuisent lutilisation efficace de la structure ;

    les dformations, les flches ou les vibrations qui endommagent les lments non structurels.

    (2)PLes dformations, les flches et les vibrations doivent tre limites afin de satisfaire aux critres ci-dessus.

    (3) Il convient que des valeurs limites spcifiques, correspondant lemploi prvu, soient convenues entre leconcepteur et le client.

    8 Calcul des jonctions de transition au fond de la coque et aux poutres annulaires de

    support

    (1) Il convient que le calcul des jonctions de transition aux bords du fond avec les poutres annulaires supportssatisfasse aux exigences de lENV 1993-4-1.

    9 Calcul des rservoirs rectangulaires et cts plans

    9.1 Bases

    (1) Il convient de concevoir un rservoir rectangulaire soit comme un caisson renforc dans lequel lactionstructurelle prdominante est la flexion, soit en tant que structure fine membrane dans laquelle laction

    prdominante est constitue de contraintes dans la membrane se dveloppant aprs une dformation importante.

    (2)PLorsque le caisson est dfini pour une action flchissante, les assemblages doivent tre calculs de manire garantir que la connectivit prise par hypothse dans lanalyse de contrainte est obtenue dans lexcution.

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    9.2 Distinction des formes structurelles

    9.2.1 Rservoirs non raidis

    (1) Il convient de traiter une structure fabrique partir de plaques en acier planes sans raidisseurs fixs commeun caisson non renforc .

    (2) Il convient de traiter galement une structure raidie seulement aux joints entre plaques non coplanairescomme un caisson non raidi .

    9.2.2 Caissons raidis

    (1) Il convient de traiter une structure fabrique partir de plaques planes munies de raidisseurs fixs sur lasurface comme un caisson raidi . Les raidisseurs peuvent tre circonfrentiels, verticaux ou orthogonaux.

    9.2.3 Rservoirs avec attaches

    (1) Les rservoirs avec attaches peuvent tre carrs ou rectangulaires.

    9.3 Rsistance des parois verticales

    9.3.1 Calcul des plaques non raidies

    (1) Pour la flexion, il convient de calculer une plaque non raidie qui soit une plaque bidimensionnelle soumise auxactions du liquide stock, la pression au dessus du liquide, aux contraintes rsultant de laction du diaphragme et laction flchissante locale des accessoires ou tuyauteries.

    9.3.2 Calcul des plaques raidies

    (1) Il convient de calculer les tles ondules ou trapzodales orientes dans le sens horizontal en fonction de laflexion globale sous les actions du liquide stock, de la pression au dessus du liquide, des contraintes rsultant delaction du diaphragme et de laction flchissante locale des fixations ou des tuyauteries.

    (2) Il convient de calculer les proprits de flexion efficace et la rsistance la flexion des plaques raidiesconformment lENV 1993-1-3.

    (3) Il est possible de dterminer la rigidit au cisaillement et la rsistance au cisaillement dans le plan commetant analogues celles de la plaque plane si la tle est assemble en continu sur tous ses bords aux lmentsadjacents.

    NOTE Si lassemblage ne porte que sur des parties du bord vertical (par exemple uniquement dans les creux de la tleondule ou trapzodale), les contraintes peuvent augmenter et la rigidit diminuer de faon spectaculaire. En principe, de tellesconstructions ne seront pas utilises en raison dexigences dtanchit leau.

    9.3.3 Flexion globale provenant de laction directe du liquide stock et de la pression au dessus duliquide

    (1) Il convient dexaminer la flexion horizontale rsultant de la pression normale exerce sur la paroi. Il convientque les charges soient supportes par une action flchissante soit unidirectionnelle, soit bidirectionnelle.

    9.3.4 Contraintes sur la membrane provenant de laction du diaphragme

    (1) Il convient que le calcul prenne en compte les contraintes en traction de la membrane qui se dveloppent dansles parois par suite de pressions hydrostatiques exerces sur les parois opposes la normale de la paroi enquestion.

    (2) Il convient aussi que le calcul prenne en compte les contraintes de compression de la membrane susceptiblesde se dvelopper sous leffet de laction du vent sur dautres parois qui sont au droit de la paroi en question.

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    9.3.5 Action flchissante locale provenant daccessoires ou de tuyauteries

    (1) Il convient dviter dans toute la mesure du possible une action flchissante locale provenant des accessoireset tuyauteries. Toutefois, si cela nest pas possible, il convient de procder une vrification des contraintes etdformations locales prs de laccessoire.

    9.4 Etats limites de service

    (1)PLes tats limites de service pour les parois de rservoirs rectangulaires en acier sont :

    dformations ou flches qui affectent ngativement lutilisation efficace de la structure ;

    dformations, flches ou vibrations qui endommagent les lments non structurels.

    (2)PLes dformations, les flches et les vibrations doivent tre limites afin de satisfaire aux critres ci-dessus.

    (3) Il convient que des valeurs limites spcifiques, correspondant lemploi prvu, soit convenues entre leconcepteur et le client.

    10 Exigences de fabrication et de montage par rapport au calcul

    (1)PLe rservoir doit tre fabriqu et mont conformment au prEN 265001 ou au prEN 265002, selon ce quiconvient.

    11 Calcul simplifi

    11.1 Gnralits

    (1)PLanalyse simplifie de la prsente section est applicable lorsque toutes les conditions suivantes sontremplies :

    les restrictions de 1.1 (1)P sont observes ;

    la structure du rservoir est du type reprsent la Figure 11.1 ;

    les seules actions internes sont la pression liquide et la pression gazeuse au dessus de la surface duliquide ;

    tous les chargements suivants peuvent tre ngligs : charges induites thermiquement, actionssismiques, charges rsultant dun tassement ingal ou de connexions et charges en situations durgence ;

    aucune virole nest construite avec une paisseur infrieure celle de la virole qui lui est immdiatementsuprieure, lexception de la zone adjacente lgout du toit ;

    la valeur de calcul de la contrainte circonfrentielle dans la coque du rservoir est infrieure 435 N/mm

    2;

    pour un toit sphrique, le rayon de courbure est compris entre 0,8 et 1,5 fois le diamtre du rservoir ;

    pour un toit conique, la pente du toit est dans un rapport de 1 5 sil est autoportant ou de 1 16 sil estavec charpente poteaux ;

    le gradient de calcul du fond de rservoir nest pas suprieur 1:100 ;

    le fond est entirement support ou support par des poutres parallles faiblement espaces ;

    la pression interne caractristique nest pas infrieure 8,5 mbar et nest pas suprieure 60 mbar ;

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    le nombre de cycles de chargement est tel quil nexiste pas de risque de rupture de fatigue.

    Figure 11.7 Structure de rservoir pour laquelle un calcul simplifi est applicable

    11.2 Calcul de toit fixe

    11.2.1 Coque de toit non raidie soudures en bout ou soudures double recouvrement

    (1) Il nest pas ncessaire de prendre en compte une possible non uniformit de la charge rpartie, pour autantque la valeur locale maximale de la charge de calcul rpartie soit utilise en (3) et (5) pour reprsenter la pressionrpartie sur le toit,.

    (2) Lorsquune charge concentre est applique, il convient deffectuer une valuation spare conformment lasection 7.

    (3) Il convient de vrifier la rsistance du toit sous la pression interne de calculpo,den utilisant :

    pour les toits sphriques d,ysd,o

    jft

    Rp

    2 (11.1)

    pour les toits coniques d,ycd,o

    jft

    Rp (11.2)

    o

    sinc rR pour un toit conique

    o

    j est le coefficient de soudure ;

    po,d est la composante radiale dirige vers lextrieur de la charge de calcul uniformment rpartie sur le toit(cest--dire la valeur caractristique multiplie par le facteur partiel conformment lannexe A) ;

    r est le rayon de la paroi de la coque cylindrique du rservoir ;

    Rc est le rayon de courbure dans le cas dun toit conique ;

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    Rs est le rayon de courbure dans le cas dun toit sphrique ;

    t est lpaisseur de la plaque de toit ;

    est la pente du toit conique par rapport lhorizontale.

    (4) Il convient de prendre un coefficient de soudure gal :

    j = 1,00 pour les soudures en bout ;

    j = 0,50 pour les joints recouvrement avec soudures dangle sur les deux cts.

    (5) Il convient de vrifier la stabilit du toit sous pression externe de calculpi,d en utilisant :

    2

    0

    211050R

    tE,,P d,i (11.3)

    o

    R0 =Rspour un toit sphrique ;

    R0 =Rcpour un toit conique ;

    o

    pi,d est la composante radiale dirige vers lintrieur de la charge de calcul uniformment rpartie sur le toit(cest--dire la valeur caractristique multiplie par le facteur partiel conformment lannexe A).

    11.2.2 Toit autoportant avec structure

    (1) Il convient que lpaisseur spcifie de toute tle de toit ne soit pas infrieure 3 mm pour les aciersinoxydables et ne soit pas infrieure 5 mm pour les autres aciers.

    (2) Les tles de toit peuvent tre calcules laide de la thorie des grandes dflexions.

    (3)PLe calcul de la structure porteuse du toit doit satisfaire aux exigences de lENV 1993-1-1.

    (4) Sous rserve que la charge rpartie ne scarte pas fortement de la symtrie par rapport laxe du rservoir, ilest possible dutiliser la mthode suivante.

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    2

    1

    r

    h

    = r

    Lgende

    1 Profil du toit

    2 Axe du rservoir

    Figure 11.2 Coordonnes d'un toit de rservoir

    (5) Pour les toits sphriques soumis laction de charges rparties provenant dune charge dexploitation, delaction de la neige, de laction du vent, dune charge et dune pression permanentes, il convient de prendre lacomposante verticale maximale comme la valeur de calcul pvdagissant soit vers le haut soit vers le bas, pvdtantngatif dans le premier cas. Il convient de prendre une force verticale totale de calcul par chevron gale

    vd

    2

    d prP (11.4)

    o

    n/

    o

    n est le nombre de chevrons ;

    r est le rayon du rservoir ;

    pvd est la composante verticale maximale de la