Gruppen mechanischer Beanspruchungen

[English version]

	Dynamische Beanspruchungen
	Statische Beanspruchungen
	Weitere mechanische Beanspruchungen

Dynamische Beanspruchungen


Maßeinheiten und Formeln:

Eine auf die Ladung von außen einwirkende dynamische Kraft (F in [N]) ist die Multiplikation von Masse (m in [kg]) und Beschleunigung (a in [m/s²]):

F = m × a [N=kgm/s²]

Die Beschleunigung (a) ist die Division von

Geschwindigkeit (v in [m/s]) und  Zeit (t in [s]):

a = v / t  [m/s²] oder

Weg (s in [m]) und Zeit zum Quadrat (t² in [s²]):

a = s / t² [m/s²]

Die Beschleunigung  in Kurven (a_Kurve) ist die Division von Geschwindigkeit zum Quadrat (v² in [m²/s²]) und Kurvenradius (r in [m]):

aKurve = v² / r  [m/s²]

Stoßbeanspruchungen sind mechanisch-dynamische Beanspruchungen, die durch Beschleunigung oder Verzögerung von Massen entstehen, sich im allgemeinen nicht regelmäßig wiederholen, aber während der Transport-, Umschlag- und Lagerprozesse (TUL-Prozesse) in verschiedener Intensität mehr oder weniger häufig vorkommen.

	Vertikaler Stoß: Freier Fall (Fallenlassen), Umkippen (durch Überschreiten des Kippmomentes), Kanten (Wälzen über Kanten), Anstoßen (beim Hieven, ruckartiges Absetzen oder Anstoßen durch andere Ladungen)
	Horizontaler Stoß: Auflaufstöße (beim Rangieren), Anstoßen an Fahrzeugwand oder andere Ladung (Fliehkräfte in Kurven und Weichendurchfahrten, Anfahren)

Stoßbeanspruchungen werden in der Regel als das Vielfache der Erdbeschleunigung (g = 9,81 [m/s²]) angegeben.


Schwingungsbeanspruchungen in [1/s] sind die während der Bewegung der Transportmittel an den Ladeflächen regelmäßig auftretenden Schwingungen, die in Form von horizontalen und vertikalen Stößen auf die Ladung übertragen werden.

	Vertikaler Stoß: Bei Bewegung der Transportmittel, Rütteln, Scheuern (Fahrzeuglauf)
	Horizontaler Stoß: Bei Bewegung der Transportmittel (Unebenheiten des Fahrweges)

Sonstige dynamische Beanspruchungen sind örtlich bedingte Stoßbeanspruchungen: Abschürfungen (Schleifen, Schieben, Ziehen) oder Scheuern (Reibung).


Dynamische Beanspruchungen der verschiedenen Verkehrsträger in g [m/s²]

Art der Beschleunigung:

Beanspruchungen im Straßenverkehr:

gem. CTU-Packrichtlinien, Seite 8:

gem. VDI-Richtlinien, Richtline 2700 ff.:

gem. Hafenfachschule Bremen: Angaben für den kombinierten Verkehr See-Straße-See

Beanspruchungen im Schienenverkehr:

gem. CTU-Packrichtlinien, Seite 8:

gem. GDV:

Im Schienenverkehr in Osteuropa werden halbautomatische Kupplungssysteme eingesetzt. Diese Kupplungen benötigen zur Auslösung des Kupplungsvorganges eine Mindestgeschwindigkeit von 9 km/h. Da diese Kupplungsvorgänge aufgrund von Korrosion häufig mit höheren Geschwindigkeiten durchgeführt werden, können Beschleunigungen von bis zu 10 g und in Extremfällen sogar bis zu 18 g vorkommen.


Beanspruchungen im Seeverkehr:

Im Seeverkehr sind die zu erwartenden Beschleunigungen abhängig von Schiffsabmessungen – und form, vom Gewichts- und Formschwerpunkt, von der Dienstgeschwindigkeit sowie von geradlinigen Bewegungen und Rotationsbewegungen oder dem Zusammenwirken mehrerer der vorerwähnten Bewegungen. Beispiele für die Bewegungen eines Schiffes auf See enthalten die CTU-Packrichtlinien auf Seite 7.

gem. CTU-Packrichtlinien, Seite 8:

gem. GDV: Beim Seeverkehr sollte immer von den ungünstigsten Voraussetzungen ausgegangen werden. Es sind daher Beschleunigungswerte von 1,0 g anzunehmen. Dies gilt auch für Sicherungsmaßnahmen von Ladungen, die mit Containern, Straßenfahrzeugen, Waggons und Trailern per See transportiert werden.

gem. Bundesanzeiger: Die Richtlinie mit dem Titel "Bekanntmachung von Änderungen der Richtlinien für die sachgerechte  Stauung  und Sicherung von Ladung bei der Beförderung von Seeschiffen. Vom 14. Februar 1996" enthält in Tabelle 2 die Grundwerte der Beschleunigungen in m/s² für die verschiedenen Deckbereiche und Längenabschnitte eines Schiffes. Tabelle 3 und 4 enthalten Korrekturfaktoren für andere Schiffslängen und -geschwindigkeiten sowie das Verhältnis von Breite und metazentrischer Höhe. Bundesanzeiger vom 07.05.1996, Nr. 85a, Jahrgang 48, Seite 6 Angenommene Betriebsbedingungen (vgl. Seite 6 der Richtlinien): Schiffslänge 100 m Dienstgeschwindigkeit 15 Knoten Verhältnis der Breite des Schiffes zu seiner metazentrischen Höhe ist ≥ 13 Schiffe mit anderen Längen und Dienstgeschwindigkeiten sowie geringerem Verhältnis von Breite zu metazentrischer Höhe sind mit den entsprechenden Faktoren der Tabelle 3 und 4 zu korrigieren! * kn = Knoten ** B/GM = Breite des Schiffes im Verhältnis zu seiner metazentrischen Höhe

Beanspruchungen im Binnenschiffverkehr:

Die Beschleunigungen im Binnenschiffverkehr sind vernachlässigbar gering; es können die Beanspruchungen des Straßenverkehrs zugrundegelegt werden.


Beanspruchungen im Luftverkehr:

gem. Delvag Luftfahrtvers. AG:

Beanspruchungen beim Umschlag:

Beim Umschlag können Beanspruchungen von 1,0 g angesetzt werden. Ruckartiges Anheben und Absetzen können höhere g-Werte bewirken.


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Statische Beanspruchungen


Maßeinheiten und Formeln:

Ein auf die Ladung von außen einwirkender Druck (p in [N/m²]) ist die Division von statischer Kraft (F in [N]) und Fläche (A in [m²]), wobei die statische Kraft die Multiplikation von Masse (m in [kg]) und Erdbeschleunigung (g in [m/s²]) ist:

p = F / A [N/m²], wobei F = m × g [N=kgm/s²]

Druckbeanspruchungen entstehen durch Übereinanderstapeln der Ladung bzw. durch Anpressdruck von TUL-Mitteln: Zusammenpressen, Drücken, Scheuern, Begehen, Fahrtwind, Anpressen (Stapelung, Schleifen, Reibung, durch Arbeitskräfte, Umschlagmittel).


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Weitere mechanische Beanspruchungen


wie Elektrostatische Aufladung, Beanspruchung durch Schallwellen, Radioaktivität: Knall, Lärm, Strahlung (Zerstörung durch Druckwelle).


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