Введение
Деревянные транспортные контейнеры часто используются для транспортировки машин или отдельных компонентов. Ассортимент деревянной тары варьируется от простых стеллажей для транспортировки хрупких кузовных элементов автомобиля до законченных контейнеров для тяжеловесных грузов.
Немецкая профессиональная ассоциация деревянных тар и экспортной упаковки Bundesverband Holzpackmittel, Paletten, Exportverpackung e. V. (HPE), разработала руководство по расчету большегрузной тары, которое можно приобрести, перейдя по следующей ссылке.
https://www.hpe-standard.com/hpe-certified-custom-packaging--verpackungsrichtlinie.html
Положения нагрузок
У контейнеров для тяжеловесных грузов анализируются следующие загружения.
- Погрузка-разгрузка краном
- Перевозка грузовыми автомобилями
- Морская транспортировка
Правила
В руководстве определяются, среди прочего, используемые материалы и нормы расчета.
- Расчет конструктивных элементов из древесины по норме DIN EN 1995-1-1
- Расчет конструктивных элементов из стали по норме DIN EN 1993-1-1
- Класс прочности C24 для хвойной древесины по EN 338
- Вес упакованного груза (в нашей статье 20 000 кг)
- Точки крепления ремней
Пример
Как уже упоминалось, в нашей статье будет показан расчет контейнера для тяжеловесных грузов. Контейнер разделен на:
- Нижняя часть, состоящая из продольных и поперечных полозий, концевых балок и нижних досок. Концевые балки соединены болтами M16.
- Стены контейнера, состоящие из деревянных подпорок крышки (стойки), которые соединены с фанерной облицовкой профилированными (гребенчатыми) гвоздями.
- Деревянная крышка контейнера, которая также соединены с фанерной облицовкой с помощью гребенчатых гвоздей.
- Стальная защита кромок установлена попарно на верхней и нижней стороне обшивки в месте прилегания ремней.
Размеры:
- длина 6,44 м
- ширина 2,64 м
- высота 2,94 м
Гибкость на гвоздях в линейных шарнирах равна 5700,8 кН/м² в значениях ux и uy.
Профили:
- перекладины и стойки - 16/18 см
- продольные стержни и полозья - 14/20 см
- покрытие OSB - d = 18 мм
Панели OSB не несут в крышке короба функции жесткости, поэтому они смоделированы с типом поверхности «передача нагрузки».
Загружения и сочетания нагрузок
Как уже упоминалось, мы проанализируем только три загружения в трех сочетаниях. Таким образом, комбинаторика относительно проста.
- 1,35*LC1 большой груз массой 20 000 кг, распределенный на четыре точки приложения нагрузки
- 1,7*LC2 погрузка краном 10 кН/м² на крышку
- 1,35*LC3 транспортировка грузовиком 18 кН/м² на крышку
В сочетании нагрузок 2 есть одна особенность. Контейнер удерживается только с помощью верхних вантов. Поэтому опоры деактивированы посредством изменений жесткости. Однако в сочетаниях нагрузок 1 и 3 деактивированы ванты.
Результаты
Расчёт деревянных и стальных стержней выполняется непосредственно в соответствующих аддонах для расчёта. В прилагаемом к статье файле модели содержатся расчеты, включенные в протокол результатов.
Расчет крепежных элементов, который пока отсутствует, можно выполнить непосредственно с нормальными силами в линейных шарнирах (см. следующий рисунок).
Заключение
Расчет по немецкому руководству HPE можно легко выполнить в программе RFEM. При частых расчётах такого типа рекомендуется параметризовать модели и сохранить их в менеджере блоков.