Lastverteilung auf Flatracks

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Collage Lastverteilung

Insbesondere aufgrund wirtschaftlicher Überlegungen ist in den vergangenen Jahren der Transport von Schwergut und Projektladung auf Containerschiffen immer Interessanter geworden. Hierbei ist im Speziellen die Verladung auf  Flatrack-Containern immer beliebter geworden. Lastverteilung und Ladungssicherung sind bei sog. Pre-Stuffed-Ladung von besonderer Bedeutung:

Speziell aus den genannten wirtschaftlichen Gründen sind die Verlader und Spediteure stark daran interessiert, Schwergüter als bereits gestautes und gesichertes (pre-stuffed) Flatrack zu verladen. Die technischen Belastungsgrenzen sowie die maximalen Maße für einen sicheren Umschlag werden dabei bis ans Limit ausgereizt bzw. teilweise überschritten.

Die Reedereien versuchen diesen Trend mit der Entwicklung und mit dem Angebot von tragfähigeren Flatrack-Serien Rechnung zu tragen. So haben die großen Reedereien zur Zeit 40‘ FCs mit einem Gesamtgewicht von bis zu 52,500 kg im Umlauf. Daraus resultiert eine Tragfähigkeit, in Abhängigkeit von der genauen Bauart, von circa 47,200 kg!

Gemäß unseren Erfahrungen aus der täglichen Praxis im Hafen wird dem Thema Lastverteilung auf pre-stuffed Flatracks bei solchen Ladungsgewichten, sowohl von einigen Reedereien als auch von vielen Packbetrieben / Stauereien, zu wenig Beachtung geschenkt beziehungsweise besteht noch Erklärungsbedarf.

Im physikalischen Sinne handelt es sich bei der Konstruktion eines Flatracks um einen Balken. Die Last der Ladung kann also sowohl flächig (distributed load) als auch punktuell (point load) auf die Hauptträger / den Rahmen des Flatracks wirken. Doch wo genau liegt der Unterschied und wie nutze ich diesen in der Praxis?

Der häufigste Fall ist die sogenannte Flächenbelastung bzw. distributed load. Dieser liegt vor, wenn ein Packstück mit einer ebenen Auflagefläche (z.B. ein Maschinenteil) oder mehreren Auflagepunkten (z.B. eine Holzkiste) auf dem Flatrack gestaut wird.

01 Lastverteilung FR

 

Hierbei ist als Grundsatz zu beachten: das volle Payload des Flatracks kann nur genutzt werden, wenn die Ladung auf der vollen Länge des Flatracks aufliegt. Liegt die Ladung bspsw. nur mittig auf der halben Länge auf, so ist auch nur etwas mehr als das halbe Payload anzusetzen.

Dies ist in der aufgeführten Belastungskurve ersichtlich:

02 FLATS LOADING CHART

Nehmen wir nun an, man möchte einen Kollo mit einer Masse von 46,0 t und einer Länge von 8,0 m auf ein 40‘ Flatrack mit einem Payload von 50,0 t stauen. Aus der Belastungskurve ist zu entnehmen, dass die Masse von 46,0 t nur auf dieses Flatrack gestaut werden kann, wenn die Last auf eine Länge von etwa 10 m verteilt wird. Ebenso ist ersichtlich, dass bei einer Auflagefläche von 8,0 m maximal eine Last von 38,9 t gestaut werden darf.

Folglich muss eine entsprechende Lastverteilung eingeplant werden. In dem Beispiel wäre eine mögliche Lösung, ausreichend dimensionierte Holzbalken (z.B. 20 x 20 cm, 10 m) in Längsrichtung auf die Haupträger des Flatracks zu legen und darauf den Kollo zu laden.

03 Lastverteilung FR

Durch diese „künstliche“ Verlängerung der Auflagefläche kann nun ein Payload von ca. 46,1 t genutzt werden.

Dabei ist allerdings zu beachten, dass die Holzbalken die Masse der Ladung nur auf eine begrenzte Länge verteilen können. Als Faustregel gilt, dass Holzbalken mit einem Querschnitt von 20 x 20 cm noch etwa 1,20 m über den Kollo hinaus tragen. Längere Kanter dagegen liegen am unbelasteten Ende bereits nicht mehr auf und können somit den gewünschten Zweck nicht mehr dienen.

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Nimmt man nun an, ein Kollo mit einer Masse von 50,0 t und einer Länge von 6,0 m soll auf dem gleichen Flatrack verladen werden. Aus der obigen Grafik ist zu entnehmen, dass eine Masse von 50,0 t auf eine Länge von mehr als 11 m verteilt werden muss. Mit der oben dargestellten Methode der Flächenbelastung ist eine Verladung des genannten Kollo in der Form nicht möglich. Das Flat wäre überlastet.

Eine mögliche Lösung wäre das Stauen der Ladung als sogenannte Punktbelastung bzw. point load. Dabei wird der Kollo so gestaut, dass seine Gewichtskraft nur auf 2 möglichst weit entfernten Auflagepunkten auf den Hauptrahmen des Flatracks wirkt.

Im unteren Bild wurde dies bei einer Kiste angewendet, in dem 2 Hartholzkanter in Querrichtung unter die Anschlagspunkte der Kiste gelegt wurden.

06 Lastverteilung FR

Ebenfalls möglich sind Stahlträger in Querrichtung:

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Der Nutzen der Lastverteilung als point load ist im folgendem Diagramm ersichtlich:

09 FLATS LOADING CHART POINT LOAD

Der oben genannte Kollo mit einer Masse von 50,0 t und einer Länge von 6,0 m könnte also auf das gleiche Flatrack verladen werden, wenn man seine Auflagefläche auf 2 Punkte reduziert, z.B. durch 2 in Querrichtung untergelegte Stahlträger die 6 m auseinander positioniert werden.

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