AFPS Guide technique 2014 Reservoire de stockage partie A

Guide Réservoirs de stockage
Partie A
Réservoirs cylindriques verticaux
à fonds plats destinés au stockage
de produits liquides à une température
de service supérieure ou égale
à la température ambiante
Mise en application de la section II
[Dispositions relatives aux règles parasismiques
applicables à certaines installations]
de l’arrêté du 4 octobre 2010 modifié
DT 108
Avril 2014

DT 108 - Guide Séisme Réservoirs de stockage Partie A
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DT 108 - Guide Séisme Réservoirs de stockage Partie A
SOMMAIRE Page
1 GÉNÉRALITÉS 5
1.1 Objet et domaine d’application du guide 5
1.2 Comportement des réservoirs soumis à des sollicitations sismiques 6
1.3 Principaux modes d’endommagement des réservoirs soumis à des sollicitations
sismiques 8
1.4 Organisation des calculs 15
1.5 Données nécessaires pour réaliser les calculs 18
2 NOTATIONS ET DÉFINITIONS 19
3
RÉSERVOIRS CYLINDRIQUES VERTICAUX À FOND PLAT DESTINÉS AU
STOCKAGE DE PRODUITS LIQUIDES À UNE TEMPÉRATURE
DE SERVICE
SUPÉRIEURE OU ÉGALE À LA TEMPÉRATURE AMBIANTE
VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE AU SEISME À PARTIR DE CALCULS
ANALYTIQUES (CALCULS PAR FORMULES)
20
3.1 Introduction 20
3.2 Périodes des modes impulsif, convectif et axisymétrique de l’ensemble constitué du
réservoir et du produit stocké 20
3.2.1 Période du mode impulsif 20
3.2.2 Période du mode convectif 25
3.2.3 Période du mode axisymétrique 25
3.2.4 Exemple de calcul des périodes des modes impulsif, convectif et axisymétrique de
l’ensemble constitué du réservoir et du produit stocké 26
3.3 Détermination des accélérations spectrales 27
3.3.1 Introduction 27
3.3.2 Modifications des amortissements en fonction de l’interaction sol-structure 27
3.3.3 Coefficient de réduction 28
3.3.4 Exemple de détermination des accélérations spectrales réduites 29
3.4 Détermination des pressions appliquées à la robe 30
3.4.1 Contribution de la composante horizontale du séisme 30
3.4.2 Contribution de la composante verticale du séisme 31
3.4.3 Pression résultante totale 31
3.5 Contraintes de membrane circonférentielles 32
3.5.1 Calcul des contraintes de membrane circonférentielles 32
3.5.2 Évaluation des contraintes de membrane circonférentielles 32
3.6 Détermination des masses effectives de produit et des positions des centres d’action
associés aux modes impulsif et convectif 33
3.6.1 Mode impulsif 33
3.6.2 Mode convectif 35
3.7 Détermination de l’effort tranchant et du moment de renversement 35
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DT 108 - Guide Séisme Réservoirs de stockage Partie A
SOMMAIRE (Suite) Page
3.8 Vérification de la résistance vis-à-vis du moment de renversement et stabilité de la
robe 38
3.8.1 Réservoir non ancré 42
3.8.2 Réservoir ancré 42
3.9 Hauteur de la vague due au ballottement du liquide 43
3.10 Exemple d’application : Réservoir Diamètre = 28,10m 44
4
RÉSERVOIRS CYLINDRIQUES VERTICAUX À FOND PLAT DESTINÉS AU
STOCKAGE DE PROD
UITS LIQUIDES À UNE TEMPÉRATURE DE SERVICE
SUPÉRIEURE OU ÉGALE À LA TEMPÉRATURE AMBIANTE
VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE AU SÉISME À PARTIR D’UNE MODÉLISATION
NUMÉRIQUE (MODÈLES ÉLÉMENTS FINIS)
57
4.1 Introduction 57
4.2 Modèle de calcul 57
4.2.1 Épaisseurs 57
4.2.2 Maillage 57
4.2.3 Loi de comportement, spectre de calcul et conditions aux limites 57
4.3 Chargements 59
4.4 Analyse des résultats 60
5 RÉFÉRENCES 61
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DT 108 - Guide Séisme Réservoirs de stockage Partie A
1 - GENERALITES
1.1 - Objet et domaine d’application du guide
Le but du présent guide est de définir des procédures et/ou méthodologies de vérification au séisme des réservoirs de
stockage acceptables au titre de la réglementation applicable sur le territoire français [3], [4], [6].
Les réservoirs couverts par la présente version du guide sont les réservoirs répondant aux critères définis par l’arrêté
du 24 Janvier 2011 [6] et de l’un des types suivants :
• Réservoirs cylindriques aériens, verticaux, à fonds plats, en acier et aciers alliés, aluminium et alliages
d’aluminium, nickel et alliages de nickel destinés au stockage de produits liquides à une pression inférieure ou
égale à 500 mbar et à une température du produit stocké comprise entre -196°C et 300°C.
Pour une température du produit stocké supérieure ou égale à la température ambiante il s’agit notamment des
réservoirs devant être construits conformément aux exigences des références [20], [25], [28] et [31] et, pour les
réservoirs en service, ceux répondant aux recommandations des références [21] et [26]. Ces réservoirs font
l’objet de la présente Partie A du guide.
Pour les réservoirs réfrigérés ou cryogéniques neufs, pour lesquels la température du produit stocké peut
atteindre -196°C, il convient de se reporter aux références [32] et [68]. Ces réservoirs font l’objet de la Partie B
du guide.
Toutefois, sous réserve d’accord des parties concernées, il peut être fait référence à d’autres Normes, Codes de
construction ou Guides [33], [34], [37], [38], [70] et [71], l’adéquation des exigences du présent guide et de
celles de ces référentiels étant alors de la responsabilité des intervenants.
• Réservoirs cylindriques horizontaux aériens répondant aux exigences de la référence [36].
Ces réservoirs font l’objet de la Partie C du guide.
Les données sismiques nécessaires à la vérification au séisme de ces réservoirs doivent être conformes aux
exigences règlementaires applicables. A cet égard, l’exploitation et les interprétations éventuelles des textes
réglementaires font l’objet des recommandations spécifiques du Guide Méthodologie générale [9a] auquel il convient
de se reporter pour l’application du présent guide.
Les recommandations du présent guide concernent les réservoirs posés directement au sol. Pour les réservoirs
installés sur une infrastructure, il convient de se reporter au Guide Structures support [9c].
Dans le cadre du présent guide, la vérification au séisme des réservoirs a uniquement pour but d’assurer le
confinement du produit stocké c’est-à-dire que les vérifications envisagées ne portent que sur l’état limite ultime au sens
de la référence [15].
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