Размещение груза

Рулоны без салазок размещаются при этом методе С - образными гаками в предварите.тьа: выстроенные салазки, в основном состоящие из параллельных продольных брусьев гш скошенной верхней кромкой. Нижняя часть рулона не должна касаться дна контейнета. Однако, при погрузке небольших рулонов этим методом, расстояние между продольным балками становится столь малым, что полная полезная нагрузка контейнера может и ж использоваться.

7.5. Прочность контейнерных конструкций

Производители конструируют контейнеры в соответствии со стандартом И С О 1496-1 такня образом, что допустимая полезная нагрузка (Р), если она распределена равномерно по все! площади пола контейнера, может быть безопасно передана на четыре угловых стойки щт всех условиях перевозки.

Это качество контейнера предусматривает большой момент сопротивления сеченнж ш продольном и поперечном направлениях, для принятия действующих изгибающих момента» и конечных значений растягивающих и сжимающих напряжений. Для принятия в расчет в е а тары контейнера (Т) и дополнительных нагрузок от ускорений во время переработке я транспортировки, стандарт ИСО предусматривает допущения по прочности, которые также отражаются в условиях для испытания.

Если груз распределен не равномерно по площади пола, необходимо использозгть соответствующие методы распределения этого груза и/или следует уменьшить нагрузку ж максимально допустимой полезной нагрузки.

Нагрузка на пол в поперечном направлении.

Наименьшие внутренние размеры 20' контейнера - 5,867 х 2,330 м. Отсюда допустикш нагрузка в тоннах на метр длины пола PI = Р / 5,867 (т).

Поперечное расстояние между центрами угловых фитингов = 2,26 м. При равнометзгй нагрузке пол контейнера несет на себе поперечную силу и изгибающие моменты, кж показано на рис 6.

I I

130

Рис 6. Поперечные силы и изгибающие моменты, действующие на конструкции дна контейнера при равномерной нагрузке.

Максимальный изгибающий момент от нагрузки Р1 (на один метр) вычисляется как:

М max =	х (2e-f) = Pxxgx 0,274 (кН • м) (1)
	8

Ятя более длинных или коротких расстояний (t) в продольном направлении этот момент можно получить из формулы:

Mmax = Pixg _ x 0,274 х t (кН • м)

(1а)

Это выражение дает предельное значение для неоднородных нагрузок, которые могут троявиться во время погрузки стальных рулонов.

Если рулон массой шс расположен в контейнере на двух продольных деревянных брусьях квадратного сечения с поперечным расстоянием между ними (s) - (Рис 7), изгибающий

юмент проявится в средней части дна контейнера:
	2е — 2sg		4	52 — 2s
М = тсхgx		—— = mcxgx ——		(кН • м) (2)
	8			8

Рис 7. Нагрузка на две продольные балки.

тот изгибающий момент не должен превышать предельного значения, получаемого из равнения (1а). Поэтому, масса (шс) должна быть ограничена значением:

т=Рх	_	2,19 х t		(т)
		4 , 5 2 - 2 5

адежность этого уравнения ограничивается, если значения (s) превышают 1,7 м. Если :личина расстояния (s) приближается к ширине контейнера, это уравнение дает очень хтыпие значения т с , которые могут превышать продольную прочность контейнера. Тогда сдельным значением тс является масса рулона, определяемая обеспечением продольной эочности контейнера. Но, при этом вертикальные срезающие нагрузки в донных балках юбоснованны.

оимечание: две заштрихованные балки на рис 7 между двумя внешними продольными усьями часто являются конструкциями салазок, которые поставляются вместе с рулонами. ш не являются опорой для рулона в случае, показанном на рисунке, поскольку дно нтейнера изгибается эластично, а рулон не может повторить этот изгиб из-за его большей :сткости. Поэтому во внутренних балках нет необходимости, но вместе с тем они и не иносят вреда. Если бы они были бы нагружены, изгибающий момент дна контейнера стал [ большим по значению, чем это показано в формуле (2).

(дходящий вариант перевозки небольших рулонов на продольных брусьях показан на Рис Также в этом случае уравнения (2) и (3) справедливы при соответствующем значении s.

Рис 8. Два рулона погружены поперек контейнера.

7.6. Погрузка в продольном н а п р а в л е н и и .

Продольное расстояние между центрами угловых фитингов = 5,853 м. Эта цифра ~— ненамного меньше полезной внутренней длины, которая = 5,867 м, так что вычислен : максимального изгибающего момента основано на длине равномерной нагрузки и на равном расстоянии опор, обе величины принимаются равные 5,86 м.

р

Рис 9. Поперечные силы и изгибающие моменты, возникающие в в боковых стенках контейнера при равномерной нагрузке.

Равномерная погрузка контейнера создает поперечные силы и изгибающие моменты г боковых стенках, как это показано на рис 9. Максимальный изгибающий момент от нагрузки «Р» можно вычислить по формуле:

М шах = ^£ х 5,86 =f* xg х 0,7325 (кН • м)	(4)	^
8

Это выражение служит в качестве предельного значения для неоднородных нагруз::- которые могут проявиться во время погрузки стальных рулонов.

	Если рулон массой тс расположен в контейнере на			продольных балках длиной «t» (рис 1С .
	изгибающий момент проявится на середине длины контейнера, и будет равен:
		2 x 5 , 8 6 - /
	М - тсх gx		(кН • м)	(5)
		8

fgl

1	3
5.86 м

Рис 10. Равномерная нагрузка по длине "t", действующая в продольном направлении контейнера.

132

Этот изгибающий момент не должен превышать предельного значения, рассчитываемого по формуле (4). Масса шс, поэтому, должна ограничиваться значением:

5,86	(т)
т		(6)
11,72	-t

Этот случай применяется к обычным конструкциям основания, устанавливаемых при размещения рулонов класса Н и ХН.

Если два рулона одинаковой массы располагаются в контейнере в продольном направлении, как это показано на рис 11, полная полезная нагрузка может быть использована только в том случае, если рулоны установлены друг к другу не ближе !Л и Ул длины контейнера, с тем чтобы расстояние " t " было, по крайней мере, равно 2,93 м. При расстоянии менее 2,93 м, масса обеих рулонов следует уменьшить на:

5 86

тс = Рх 11,72 - 2/ (т) (это равенство действительно только при t < 2,93 м) (7)

Рис 11. Раздельная погрузка в продольном направлении контейнера

При погрузке в контейнер трех рулонов одинаковой массы, их следует размещать в расстоянии 1/7, 1/2 и 6/7 длины контейнера, чтобы использовать полную полезную нагрузку контейнера. Это означает, что центры крайних рулонов должны отстоять от торцевых стенок на расстоянии 84 см.

При погрузке в контейнер четырех рулонов одинаковой массы, их следует размещать в расстоянии 1/8, 3/8, 5/8 и 7/8 длины контейнера, чтобы использовать полную полезную нагрузку контейнера. Это означает, что центры крайних рулонов должны отстоять от торцевых стенок на расстоянии 73 см.

".7. Д и а г р а м м а р а з м е щ е н и я .

Уравнения (3) и (6), показанное в этом разделе, можно преобразовать в диаграмму, которая лает быстрое решение о правильной конструкции основания для рулонов в контейнерах.

V

Зойдя в эту диаграмму на рис 13 со значением «относительная величина mc/Р», мы получим необходимую длину балок, в зависимости от расстояния между ними «s» (на семействе кривых влево). Реальное значение расстояния между рулонами приведены только для

:лонов менее 0.5Р.

Для больших рулонов, которые можно грузить только по одному рулону в один контейнер, вход с относительным значением рулон - масса прежде всего, дает минимальную длину : алок "t", необходимую для обеспечения продольной прочности (ограничивающая кривая :лрава). В случае если расстояние между балками столь мало, что оно требует большей

133

длины балок, тогда, разумеется, используется большее значение (набор кривых тш ограничивающей кривой).

	Рис 12. Расстояние "s" и длина "t" основания из деревянных
	или стальных балок.
I'	V

Пример Г. т с = 6 тн. Р = 28 тн. т с / Р = 0,214. Расстояние между балками " s " = ljij Необходимая длина " t " продольных балок на 1 рулон = 1,45 м.

Пример 2: тс = 9 тн. Р = 26 тн. т с / Р = 0,346. Расстояние между балками "s " = Необходимая длина " t " продольных балок на 1 рулон - 1,96 м.

Пример 3: тс = 17 тн. Р = 28 тн. т с / Р = 0,607. s = 1,4 м. Необходимая длина п р о д е т т

балок " t " = 2,80 м.	Для продольной прочности длина " t " = 2,06 м была бы достатсчз
(кривая голубого цвета).
Пример 4: тс = 20	тн. Р	=	27 тн. т с / Р = 0,741; " s " = 1,8	м. Необходимая длина "
продольных балок	= 3,81	м.	Для поперечной прочности с " s " =	1,8 м длина " t " почт::

была бы достаточной.

Отношение веса оулона к полезной нагоузке контейнеоа (mc / Р)

134

Рис 13. Диаграмма для определения необходимых размеров балок.

".8. Распределение нагрузок укладкой деревянных и стальных балок.

Деревянные или стальные балки, используемые для распределения нагрузки при погрузке г угонов в контейнеры, должны иметь такие свойства, чтобы они смогли противостоять ожидаемым нагрузкам во время транспортировки по авто и железным дорогам и морю, а также во время переработки. Особую важность имеют вертикальные ускорения, которые могут составлять +/- lg в дополнение к ускорению от силы тяжести, при неблагоприятном состоянии укладки на морских судах.

Моменты сопротивления сечения и допустимые нагрузки.

Используемые деревянные или стальные балки подвергаются изгибам, а потому должны иметь соответствующий момент сопротивления сечения. Сопротивление сечения " W " деревянной балки квадратного сечения с шириной " Ь " и высотой " h " равно:

w J - ^ t - (см3)	(8)
6

h

Ь

Рис 14. Стальная и деревянная балки.

При использовании деревянных балок следует обратить внимание, что размеры, указанные поставщиками могут быть меньше по ширине обреза и уменьшаться от высыхания до 4%. В чае сомнений значения размеров следует получить замерами. Момент сопротивления сечения стальных балок следует брать из таблиц, используемых в стальной

промышленности.

Нижеследующие цифры приведены только как справочные и используются в главе 6.

Таблица 1. Момент сопротивления сечения деревянных балок (с 3% усушкой)

Размеры в см	10 х 10	12 х 12	15 х 15	2 0 x 2 0
Момент сопротивления сечения в см3	152	263	513	1217
Таблица 2. Типовые значения моментов сопротивления сечения стальных балок.
Размеры в см	12 х 12	14 х 14	16 х 16	18 х 18
Момент сопротивления сечения в см3	144	216	311	426

Что касается прокладок под рулонами, допустимое напряжение при растяжении хвойного дерева может быть принято равным 1 kN/cm2, а для мягкой стали - 1 5 kN/cm . J •

В эти значения уже входят запасы прочности, которые требуются для сведения к нулю яния вертикальных ускорений во время перевозки морем, где принимается в расчет вышеупомянутое предельное значение lg, которое встречается крайне редко. Также эти

значения оправданы ограниченной длительностью морской перевозки.

Гоотношение между максимальным напряжением при растяжении «о» изгибающий момент 1» и момент сопротивления сечения " W " равенц; члГ'

135

	м	(9)
	а = — (кН/см2) (М должно выражаться в кН • см)

Уравнение (9) показывает, что при использовании стальных балок в качестве о материала, момент сопротивления сечения может быть меньше, поскольку допус напряжение при растяжении «о» стали больше, чем у дерева на коэффициент, равный 1:

7.9.Преобладающий вариант погрузки.

Вприменимом случае погрузки балка опирается на внутреннее дно контейнера всей длиной " t " и несет однородную симметричную нагрузку " т " на длине "г" (рис 15 * принятии распределения однородной нагрузки от нижней и верхней части, брус подв* изгибающему моменту, значение которого определяются по формуле:

тх	gx(t -г)	4 СлА.	(10)
М =	и

Рис 15. Балка с линейной нагрузкой и линейной опорой.

Требуемые значения моментов сопротивления сечения:

			mxgx(t-r)				з
Для деревянных балок: W =				-		- (см )		( И )
			8
Для стальных балок:	W =						(см3)	(12)
			120

Для этого случая погрузки полезная длина «t» должна ограничиваться в соответствии с величиной «г», поскольку у слишком длинной балки концы бы приподнялись над Н И Ж Е З опорой и не передавали бы нагрузку на поверхность пола. Это ограничение приводится i следующих эмпирических правилах:

Деревянная балка 10	х 10 см:	tmax =	1.2 х г • 0,8) м, но не более чем (г + 1,0)м
Деревянная балка 15	х 15 см:	tmax =	1,2 х г + 1,5) м, но не более чем (г + 2,0)м
Деревянная балка 20 х 20 см:		tmax =	1,2 х г + 2,0) м, но не более чем (г + 3,0)м
Стальная балка 12 х 12 см:		tmax =	1,2	х г + 3,0)	м, но не более чем (г + 4,0)м
Стальная балка 14 х 14 см:		tmax =	1,2	х г + 3,2)	м, но не более чем (г + 4,2)м
Стальная балка 16 х 16 см:		tmax - 1,2		х г + 3,4)	м, но не более чем (г + 4,4)м
Стальная балка 18 х 18 см:		tmax	1,2	х г + 3,6)	м, но не более чем (г + 4,6)м

7.10. Диаграммы балок.

Результаты, полученные из уравнения (11) для деревянных балок графически представлены на рис 16. Нагрузка « т » варьируется от 1 до 12 тонн, а ненагруженная длина балки «t - г» - от 0 до 400 см. Этими входными данными покрываются все возможные случаи.

Однако становится понятно, что для рулонов весом класса ХН, где длина балки «t» должна быть больше 2,7 метра в соответствии с рис 7.13, и, отсюда, ожидаемая ненагруженная длина

136

тки «t-r» будет более 1,5 метра, правильное распределение нагрузки при применении гевянных балок не может быть достигнуто при разумных расходах. Поэтому, подобная аграмма на рис 17 показывает решение уравнения (12) для стальных балок.

Нагоузка на балку

Ненагруженная длина балки (t - г) (см)

Рис 16. Требуемые моменты сопротивления сечения для основания из деревянных балок.

1-и.мер 1. Рулон массой 6 тонн на деревянном поддоне длиной 0,9 метра установлен на Е\ продольных балках длиной 1,6 метра. Ненагруженная часть балок (t — г) = 70 см.

тузка на каждую балку составляет 3 тонны. Диаграмма на рис 16 показывает требуемый W •вмент сопротивления сечения около 260 см3. Поэтому необходима балка сечением 12 х 12

:м таблицу 1).

Шяимер 2. Рулон	массой	10 тонн на деревянном поддоне длиной		1,0 метра	установлен	на
щп продольных	балках	длиной	1,8 метра. Ненагруженная часть	балок (t	- г) = 80	см.
- . _ узка на каждую балку составляет 5 тонн. Диаграмма на рис				16 показывает требуемый
сопротивления сечения около 490 см3. Поэтому балка сечением 15					х 15 см будет
юс-тне достаточной (см таблицу			1).

Щтмер 3. Рулон массой 21 тонны и соотношением т с / Р = 0,75 требует для обеспечения •издольной прочности контейнера двух балок длиной 3,8 м в соответствии с рис 13. аннг-зка 10,5 тонны передается на каждую из балок на длину около 1,3 метра. Отсюда, _т> женная часть балок (t - г) примерно = 260 см. С этими данными входим в диаграмму торая показывает требуемое сопротивление момента сечения примерно = 225 см3, •кзьные балки 14 х 14 см не годятся (см таблицу 2). Следует использовать более прочные

137

Ненагруженная длина балки (t - г) (см)

Рис 17. Требуемые моменты сопротивления сечения для основания из из стальных балок.

138

I. Принципы крепления. Прочность крепления.

_:ьные рулоны в контейнере должны быть закреплены, по крайней мере, от влияния ггодольных ускорений до l,0g (авто и железные дороги) и от поперечных ускорений = 0,8g тет>евозка по морю). Также вместе с этим следует учесть и продольные ускорения на судне.

?яы, размещенные на деревянных поддонах, удерживаются не только трением, но также

ш сам поддон, в какой-то мере,	предотвращает его смещение	(см. рис75). Поэтому, и/
гтэффициент трения = 0,4 может	быть вполне правильным в	этом случае. Этот же

г::-ффициент действует и согласно Приложению 13 к CSS-Code, при контакте между тетевянными салазками и деревянным полом контейнера. Отсюда, остаточное требование к сгеплению против ускорения составит 0,6g в продольном направлении и 0,4g в поперечном.

ако если рулоны установлены на деревянные балки или с деревянными прокладками на —альных балках, приемлемый коэффициент трения будет составлять только 0,3. Тогда статочное действие трения против ускорений будет равно: 0,7g в продольном направлении

• 0,5 g в поперечном.

Методы крепления.
Когда рулоны размещаются в контейнере	«диаметром	в стороны», найтовы,	заведенные
т.-.тупетлей через центральное отверстие	рулона,	работают только в	продольном

£ отравлении. Поскольку рымы в нижней части контейнеров имеют M S L только около 1000 кг (около 10J<N) и не все из них могут быть задействованы одновременно, в основном должны использоваться дополнительные элементы распирания, приложенные к торцевым стенкам контейнера и угловым стойкам. Кроме того, рулоны следует раскреплять между собой лесом.

Рис 18. Продольное крепление рулонов горизонтальными, полупетлями.

Оставшееся поперечное крепление при такой конструкции должно осуществляться исключительно элементами распирания. При этом необходимо обратить особое внимание на то. чтобы поперечные элементы распорок не устанавливались непосредственно в бортовые стенки контейнера (фото 19), а передавали их крепежную нагрузку через продольные поперечные балки на как можно большее количество гофров стенки контейнера (фото] 20). Кроме того, реальные подпорки должны устанавливаться к продольным деревянным конструкциям крепления и крепиться к ним гвоздями, чтобы они выполняли свою задачу после возможного ослабления.

139