Beräkningsunderlag för dimensionering av plansiloväggar

Det finns idag ingen gällande standard för plansiloväggar för ensilage. Nuvarande beräkningar och konstruktionsutförande baseras på tidigare framtagna anvisningar (JBR). Dessa var avsedda för användning vid konstruktion av silovägghöjder om max 3m. Det fanns anledning att tro att dessa anvisningar överskattar krafterna och trycken, i huvudsak från pressvatten, som inträffar speciellt för siloväggar högre än 3 m. Detta kan resultera i överdimensionering, materialslöseri och ökade investeringskostnader. Det övergripande målet med projektet var att bestämma ensilagets fysikaliska egenskaper som har betydelse för det horisontella väggtrycket och bestämma maximala pressvattentrycket hos silor med en vägghöjd om 3 m eller högre. Dataunderlaget skulle utgöra grunden för utarbetande av nya beräknings- och konstruktionsanvisningar och en reviderad svensk standard. Målet var att minska investeringskostnaden för ensilagesilor. Pressvattennivån mättes med hjälp av en mätsticka i 16 mm stålrör och mätstege, vilka var placerade vertikalt längs siloväggens insida. Pressvattenmätningar utfördes under två säsonger i 24 silor, medan tryckprofiler mot siloväggen mättes vid inläggning av 10 gräs- och majsskördar under en säsong, med ungefär 400 tryckprofiler vid varje inläggning. En tryckprofil av det horisontella väggtrycket erhölls genom att lastgivare monterades på mätstegarna. Trycket mot lastgivarna registrerades genom ett datainsamlingssystem som visade statisk och total last (tryck utövat av ensilagemassan och packningsmaskinen). De statiska lasterna registrerades utan överfart av packningsmaskin och totaltrycken registrerades då en packningsmaskin passerade lastgivarna på mätstegarna. Skillnaden mellan den statiska och den totala lasten definierades som den dynamiska lasten. Resultaten visar att pressvattennivån varierar avsevärt mellan skördar inom gården på grund av väderlek och geografisk placering i Sverige. Medelvärdet av 24 maximalt uppmätta pressvattennivåer var 40 % av silohöjden. I en odränerad silo kvarstod pressvattennivån under lagringen. Pressvattennivån i silorna ökad väggtrycket 2 månader efter inläggning med ca 30 %, men pressvattennivåns inverkan på väggtrycket var endast statistiskt påvisbart 1 m från silobotten. Det statiska väggtrycket uppgick till 16 kPa vid inläggning respektive 22 kPa två månader efter inläggning i botten av silorna. Pressvattnet inverkade endast efter inläggning och samverkade inte med packmaskinen. Den dynamiska lasten angrep 0,5-1 m under ensilageytan mot siloväggen med ca 17 kPa vid en däcksbredd om 0,5 m och maskinvikt om 11,2 - 14,5 ton då fordonet kördes 0,1 m från siloväggen. I avsnittet Ny Standard redogörs för hur det nya beräkningsförfarandet har tagits fram baserat på ovanstående mätresultat och normer från Eurokod både för Brottgräns och Bruksgränstillstånd. I avsnittet jämförs dimensionerande moment baserat på äldre och nytt förslag till beräkningsförfarande. Vid inläggning i 4 m silo blir dimensionerande moment för packningsmaskin som huvudlast medan ensilaget som huvudlast blir dimensionerande för de lägre delarna av siloväggen i bruksskedet. Slutsats för Brottgräns- respektive Bruksgränstillstånd är att det dimensionerande momentet för 4 m plansilo beräknat enligt Eurokod blev 21 resp 15 % mindre än motsvarande beräkning enligt JBR. Det nya förslaget innehåller även krav på max sprickvidd om 0,3 mm för betongsilor. Vid dimensionering ska även hänsyn tas till grundläggning och olyckslast