Statische Bemessung einer Schwergutkiste -Kistenberechnung

Einführung

Für den Transport von Maschinen oder einzelnen Bauteilen werden häufig Transportkisten aus Holz verwendet. Die Palette der Holzverpackungen reicht hier von einfachen Gestellen zum Transport filigraner Karosserieteile bis hin zum kompletten Container einer Schwergutkiste.

Der Bundesverband Holzpackmittel Paletten Exportverpackungen – kurz HPE – hat zur Berechnung von Schwergutverpackungen eine Richtlinie erstellt, die unter folgendem Link erworben werden kann:

https://www.hpe-standard.com/hpe-certified-custom-packaging--verpackungsrichtlinie.html

Laststellungen

Folgende Lastfälle werden bei Schwergutkisten untersucht.

• Kranumschlag
• LKW-Transport
• Seetransport

Regelungen

In der erwähnten Richtlinie sind unter anderem die zu verwendenden Materialien und Bemessungsnormen benannt.

• Holzbauteile Berechnung nach DIN EN 1995-1-1
• Stahlbauteile Berechnung nach DIN EN 1993-1-1
• Nadelholz Festigkeitsklasse C24 nach EN 338
• Packgutgewicht (in diesem Beitrag mit 20000 kg gewählt)
• Gurtanschlagspunkte

Beispiel

Wie bereits erwähnt, soll in diesem Beitrag eine Schwergutkiste berechnet werden. Die Kiste wird unterteilt in:

• Kistenboden, bestehend aus Längskufen, Querkufen, Kopfhölzern und Bodenbrettern. Verbunden sind die Kanthölzer über Bolzen M16.
• Kistenwände, bestehend aus Deckelstützhölzern (Steher), die mit einer Sperrholzschalung durch profilierte Nägel (Kammnägel) verbunden sind.
• Kistendeckel, bestehend aus Deckelhölzern, die mit einer Sperrholzschalung ebenfalls über Kammnägel verbunden sind
• Auf die Kistenschalung ist oben und unten je paarweise ein Kantenschutz aus Stahl an den Gurtumlenkpunkten angebracht.

Dimensionen:

• Länge 6,44 m
• Breite 2,64 m
• Höhe 2,94 m

Die Nachgiebigkeit aus den Nägeln wird mit 5700,8 kN/m² in u_x und u_y in den Liniengelenken angesetzt.

Querschnitte:

• Querhölzer und Ständer 16/18 cm
• Längshölzer und Kufen 14/20 cm
• OSB-Beplankung d = 18 mm

Im Deckel der Kiste besitzen die OSB-Platten keine aussteifende Funktion, weshalb diese dort mit dem Flächentyp 'Lastübertragung' modelliert werden.

Lastfälle und Kombinatorik

Wie erwähnt, werden lediglich drei Lastfälle in drei Kombinationen untersucht. Damit ist die Kombinatorik relativ einfach.

• 1,35*LF1 Schwergut 20000 kg, verteilt auf vier Lasteinleitungspunkte
• 1,7 *LF2 Kranumschlag 10 kN/m² auf Deckel
• 1,35*LF3 LKW Transport 18 kN/m² auf Deckel

Eine Besonderheit besteht in der Lastkombination 2. Hier halten lediglich die oberen Seile den Container. Die Lagerungen werden hierfür über Steifigkeitsmodifikationen deaktiviert. In den Lastkombinationen 1 und 3 hingegen werden die Seile deaktiviert.

Ergebnisse

Die Bemessung der Stäbe aus Holz und Stahl erfolgt direkt in den zugehörigen Bemessungs Add-Ons. In der zu diesem Artikel zugehörigen Datei sind die Nachweise im Protokoll enthalten.

Die noch fehlende Bemessung der Verbindungsmittel kann direkt mit den Normalkräften in den Liniengelenken erfolgen (siehe folgendes Bild).

Zusammenfassung

Die Bemessung nach der Richtlinie HPE kann mit RFEM problemlos erledigt werden. Bei häufigen Nachweisen dieser Art ist es sinnvoll, die Modelle zu parametrisieren und im Blockmanager zu hinterlegen.