Transportbeanspruchung

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Transporte werden in der Regel durch eine Kombination verschiedener Verkehrsträger durchgeführt. Dabei ist zu bedenken, dass die Einflüsse und Beanspruchungen eines jeden Transportmittels bei der Wahl von geeigneten Stau- und Ladungssicherungsmaßnahmen berücksichtigt werden müssen.                                                 

Hierzu sollen die anfallenden Maximalbelastungen als Beispiel für die jeweils auftretenden Kräfte dienen.

                                   

  mechanische transportbeanspruchung Strae

Straßentransport:

Die größtmögliche Belastung tritt in der Regel durch Bremsverzögerungen ein. Hierbei sind häufig zu hörende Aussagen wie "es wird vorsichtig gefahren" insofern unsinnig, als eine Notbremsung niemals auszuschließen ist. Bei Kurvenfahrt sind insbesondere Ladungsteile mit hohem Schwerpunkt kippanfällig. Eine geeignete Ladungssicherung, z.B. durch Niederzurren mittels Textilspanngurten, ist unerlässlich.  

     mechanische transportbeanspruchung Bahntransport

Bahntransport:

Beim Transport mit Güterwaggons kommt es durch Rangierstöße beim Zusammenstellen von Zügen teilweise zu starken Belastungen. Die dabei anfallenden Kräfte machen je nach Art des Waggons bis zum 4-fachen der Gewichtskraft aus. Es ist daher besonders beim Containertransport auf kraftschlüssiges Stauen (insbesondere in Container-Längsrichtung) zu achten. Ein geeignetes, kraftschlüssiges Festsetzen (Verpallen) der Ladung ist unbedingt notwendig.

mechanische transportbeanspruchung Seetransport

Seetransport:

Dass Schiffe nicht nur bei schönem Wetter zur See fahren, kann sich jeder vorstellen. Neben den aufgezeigten Belastungen ist zu bedenken, dass Schiffe durch ihre Roll- und Stampfbewegungen in der See zum Teil für Laien kaum vorstellbare Schräglagen von bis zu 45° erreichen. Dies ist bei modernen Containerschiffen umso bedenklicher, als die Schiffe zumindest auf Teilstrecken der Seereise sehr "steif" beladen sind (ein hohes GM / Metazentrum haben), wodurch bestimmt wird, wie groß die aufrichtenden Momente bei Krängung eines Schiffes sind. Es ist also auch zu bedenken, dass sich das Ladungsgut innerhalb eines Containers zumindest zeitweise auf einer (sehr) schiefen Ebene befinden kann und so ein Verrutschen der Ladung begünstigt wird.

 

Weitere mechanische Belastungen:

Nicht nur der Transport als solcher wirkt sich auf die Belastung des Ladungsgutes aus, sondern auch das Handling der transportierten Güter, hier insbesondere der Umschlag mit Hebezeugen. So können beispielsweise durch immer schnellere Containerbrücken hart abgesetzte Ladungsteile in einem Container stark gestaucht werden oder gar auf vorgesetzte Holzkeile oder Kanthölzer springen, mit der Folge von Ladungsbrüchen. Aber auch kleine Ursachen könne große Wirkungen erzeugen. So kann es durch Vibrationen beim Transport durchaus zu Schwingungsbrüchen an der Ladung kommen. Dies kann z.B. bei Elektroanlagen (Platinen) oder Präzisionsmaschinen verheerende Wirkungen haben.

Aber auch eine zu hohe Stapelung oder der Verzicht auf lastverteilende Maßnahmen wie Stauholz der Stauplatten können durch den Stauchdruck der Ladungsmassen selbst und auch in Verbindung mit den einwirkenden Transportkräften erhebliche Ladungsschäden verursachen.

 

Mechanische Belastungen im Seetransport

Die Beschleunigungen, die auf ein im Seegang befindliches Schiff einwirken, resultieren aus einer Kombination aus Längs-, Vertikal- und vorwiegend Querbewegungen.

Die Kräfte, die durch die aus der Schiffsbewegung resultierende Beschleunigung hervorgerufen werden, sind Ursprung für die Mehrzahl der Sicherungsprobleme. Grundlegend resultieren die auf die Ladung wirkenden Kräfte aus 2 Umständen:

1. Schiefe Ebene durch die Krängung des Schiffes im Seegang

schiefe ebene bild m t

Hierbei handelt es sich um die Hangabtriebskraft, die durch den Krängungswinkel und die Gewichtskraft des Ladungsgutes bestimmt wird.

Der Zeitpunkt der Bewegungsaufnahme des Ladungsstückes wird hierbei durch den Reibungswiderstand bestimmt. Dieser definiert sich als μ = Reibungskoeffizient.

 

Beispiele für Reibungskoeffizienten:

Stahl auf Stahl:

Stahl auf durchnässtem Holz:

Stahl auf Holz: 

Bei Verwendung von Anti Sliding Pads (Antirutschmatten):

 

μ = 0,1

μ = 0,1

μ = 0,3

μ = 0,6

2. Querbeschleunigung durch die Schiffsbewegung

Querbeschleunigungskraefte bild

Die auf das Ladungsstück wirkenden Bewegungskräfte sind abhängig von der longitudinalen Position im Schiff sowie der Stauhöhe relativ zur Drehachse (Bewegungsachse) des Schiffes und den aus den jeweiligen Positionen resultierenden Längs- und Querbeschleunigungskräften, die aus der Schiffsbewegung herrühren.

 

Diese wird maßgeblich durch den Beladungszustand des Schiffes bestimmt. Dies bedeutet, vereinfacht gesagt: ein steif beladenes Schiff mit tiefliegendem Schwerpunkt und großem GM (Metazentrum) verfügt über große wiederaufrichtende Kräfte (wiederaufrichtende Momente), die auf die in das Wasser eingetauchte Seite des Schiffes einwirken.

Hieraus resultieren die Periode und Amplitude (Wiederkehr und Größe) der Schiffsbewegung, welche die Querbeschleunigungskräfte auf das Ladungsstück bestimmen, die zur Hangabtriebskraft hinzugerechnet werden.

Den Gefahren, die von diesen Kräften ausgehen, soll durch das Ergreifen von Maßnahmen begegnet werden, die sowohl eine ordnungsgemäße Ladungsstauung und -sicherung an Bord bewirken als auch der Amplitude und Häufigkeit der Schiffsbewegung entgegenwirken.

 

Mechanische Belastung des Ladungsgutes

Generell unterscheidet man 3 Belastungsarten, die auf das Ladungsstück wirken:

1. Verrutschen und Verschieben
2. Kippen
3. Torsion

ladungsgutbelastung bild

 

Bei der Ladungssicherungsplanung ist von elementarer Bedeutung, welchen der 3 Belastungen man entgegenwirken muss.

Zu 1. Verrutschen und Verschieben
Bei homogenem oder tiefem Schwerpunkt und gemäßigten (normalen) Ladungsdimensionen wird man vorwiegend gegen Verrutschen und Verschieben sichern, d.h. es bietet sich an, das Ladungsstück niederzuzurren, Laschings können auch gerne tief angesetzt werden (nach Möglichkeit nicht unterhalb des Schwerpunktes).

Zu 2. Kippen
Soll gegen Kippen gesichert werden, kann sich gleichfalls das Niederzurren anbieten. Wenn mittels Herstellen von Kraftschlüssigkeit gelascht werden soll, bietet es sich an, möglichst hoch angesetzt
Laschings zu setzen.

Zu 3. Torsion
Unter Torsion versteht man eine mangelnde Festigkeit („Instabilität“) des Ladungsstückes, bei der die Festigkeit des Ladungsgutes dadurch erhöht wird, dass man Ladungssicherungsmaßnahmen möglichst adäquat verteilt und/oder das Ladungsgut absteift oder durch einen Rahmen schützt.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Alberts & Fabel GmbH & Co. KG | Ingenieure • Sachverständige • Havariekommissare • Marine & Cargo Surveyor Hamburg, Bremen, Brake, Bremerhaven, Wilhelmshaven, Ruhrgebiet, Rostock, Antwerpen, Rotterdam und Amsterdam

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