4  Fallbeispiele

4.2  Direktsicherung mit Ketten unter ungünstigen Winkeln

Dieses Fallbeispiel soll zeigen, dass eine tolerierbare Ladungsbewegung eine ungünstige Geometrie der Ladungssicherungsanordnung so verbessern kann, dass die Sicherung ohne Überschreitung zulässiger Belastung möglich wird, während die konventionelle Rechnung zu einem negativen Ergebnis gekommen ist.

Eine schwere Ladungseinheit wird vorn und hinten mit diagonal geführten Ketten gegen Verrutschen in Längs- und Querrichtung gesichert. Die Ketten haben ungünstigerweise sehr kleine Längskomponenten. Die Ladungseinheit selbst steht auf flachen Holzkufen. Es wird in diesem Beispiel ausschließlich die Sicherung gegen Verrutschen nach hinten untersucht.

Ladungsmasse m = 12 t, Abmessungen l x b x h = 4,0 x 2,3 x 2,2 m, m = 0,3

Bild 18: Sicherung des Schwerstücks gegen Verrutschen nach hinten

Die äußere Kraft wird nach den üblichen Vereinbarungen bestimmt.

Konventionelle Bewertung der Sicherung gegen Rutschen nach hinten:

Die Sicherung ist nach konventioneller Bewertung nicht erfüllt mit gut 4% Defizit.

Berücksichtigung von Ladungsverschiebung:

Gestattet man Ladungsverschiebung in Längsrichtung, so vergrößert sich die X-Komponente der beiden Ketten und damit ihre Sicherungswirkung. Die exakte Verschiebestrecke für das Erreichen statischen Gleichgewichts lässt sich nur mit aufwendiger Umstellung der Bilanzformel unter Einbeziehen der Federkonstante der Ketten berechnen. Übersichtlicher wird der Zusammenhang, wenn man die Verschiebestrecke berechnet, sie sich bei Erreichen des LC der Ketten ergibt, und dann prüft, ob die Bilanz erfüllt wird.

Die Federkonstante der Ketten beträgt D_K = DF / DL = 30 / (3,294 × 0,015) = 607 kN/m. Bei einer Kraftzunahmen von 1,0 kN Vorspannung auf LC = 30 kN verlängern sich die Ketten um 29 / 607 = 0,04778 m auf 3,342 m. Dadurch wächst die X-Komponente der Ketten auf

Die Ladungseinheit hat sich um ca. 25 cm nach hinten verschoben. Die angepasste Bilanz lautet nun:

Die Bilanz ist erfüllt mit gut 3% Überschuss. Die Verbesserung ist zwar nicht erheblich, aber der positive Trend ist für solche Sicherungssituationen symptomatisch. Das statische Gleichgewicht wird bei einer geringeren Verschiebung der Ladung erreicht werden. Allerdings hat die Ladung im Zeitpunkt des Kräftegleichgewichts eine bestimmte Relativgeschwindigkeit zur Ladefläche erreicht, die durch einen Sicherungskraftüberschuss abgebaut werden muss. Diese Betrachtung führt zu einer dynamischen Analyse, die hier nicht durchgeführt werden soll.