Wprowadzenie
Do transportu maszyn lub pojedynczych części często używa się skrzyń transportowych z drewna. Oferta drewnianych opakowań rozciąga się od prostych stelaży do transportu delikatnych części karoserii po pełne kontenery skrzyń ciężkogabarytowych.
Niemiecki Związek Drewnianych Opakowań Palet i Opakowań Eksportowych – HPE – stworzył wytyczne do obliczeń opakowań ciężkogabarytowych, które można nabyć pod następującym linkiem:
Warunki obciążenia
Do analizy skrzyń ciężkogabarytowych stosuje się następujące przypadki obciążeń.
- Przeładunek dźwigowy
- Transport ciężarówką
- Transport morski
Regulacje
W wspomnianych wytycznych określono między innymi materiały i normy projektowe, które należy stosować.
- Obliczenia elementów drewnianych zgodnie z DIN EN 1995-1-1
- Obliczenia elementów stalowych zgodnie z DIN EN 1993-1-1
- Drewno iglaste Klasa wytrzymałości C24 zgodnie z EN 338
- Waga opakowania (w tym artykule wybrano 20000 kg)
- Punkty zawieszenia pasów
Przykład
Jak już wspomniano, w tym artykule zostanie obliczona skrzynia ciężkogabarytowa. Skrzynia jest podzielona na:
- Podłogę skrzyni, składającą się z podłużnych płóz, poprzecznych płóz, głowic i desek podłogowych. Belki są połączone śrubami M16.
- Ściany skrzyni, składające się z drewnianych stelaży (słupków), które są połączone z poszyciem ze sklejki za pomocą gwoździ profilowanych (gwoździe z grzebieniem).
- Pokrywę skrzyni, składającą się z drewnianych desek pokrywy, które również są połączone z poszyciem sklejki za pomocą gwoździ z grzebieniem
- Na górnej i dolnej obrzeżu poszycia skrzyni, w punktach załamań pasów, zamocowany jest stalowy krawędziak.
Wymiary:
- Długość 6,44 m
- Szerokość 2,64 m
- Wysokość 2,94 m
Ugięcie wynikające z gwoździ ustawione jest na 5700,8 kN/m² w ux i uy w stawach liniowych.
Przekroje poprzeczne:
- Drewno poprzeczne i słupki 16/18 cm
- Drewno podłużne i płozy 14/20 cm
- Poszycie OSB d = 18 mm
W pokrywie skrzyni płyty OSB nie pełnią funkcji usztywniającej, przez co są tam modelowane typem powierzchni 'przeniesienia obciążenia'.
Przypadki obciążeń i kombinatoryka
Jak wspomniano, analizowane są tylko trzy przypadki obciążeń w trzech kombinacjach. Dzięki temu kombinatoryka jest stosunkowo prosta.
- 1,35*LF1 Ciężki ładunek 20000 kg, rozłożony na cztery punkty podparcia ładunku
- 1,7 *LF2 Przeładunek dźwigowy 10 kN/m² na pokrywę
- 1,35*LF3 Transport ciężarówką 18 kN/m² na pokrywę
Szczególność występuje w kombinacji obciążeń 2. Tutaj tylko górne liny utrzymują kontener. Podpory są w tym celu dezaktywowane poprzez modyfikacje sztywności. W kombinacjach obciążeń 1 i 3 liny są dezaktywowane.
Wyniki
Projektowanie prętów z drewna i stali odbywa się bezpośrednio w odpowiednich dodatkach do projektowania. W pliku dołączonym do tego artykułu zawarte są raporty z obliczeń.
Do końcowego obliczenia łączników można przystąpić bezpośrednio korzystając z sił normalnych w stawach liniowych (zobacz poniższy obraz).
Podsumowanie
Projektowanie zgodnie z wytycznymi HPE można bez problemu zrealizować za pomocą oprogramowania RFEM. Przy częstych obliczeniach tego typu warto parametryzować modele i przechowywać je w menedżerze bloków.