6.2.5 Lastverteilungspläne
Die Berufsgenossenschaft warnt in der Durchführungsverordnung zu § 47 (2) vor den besonderen Gefahren ausmittiger Schwerpunktlage:
Anhängefahrzeuge mit Drehschemellenkung neigen bei stark eingeschlagener Zuggabel zum Kippen, insbesondere bei außermittiger Lage des Ladungsschwerpunktes oder unebenem Gelände, weshalb große Einschlagwinkel zwischen Zuggabel und Fahrzeuglängsachse vermieden werden sollten.
Abbildung 6.2.5.11: Lastanhänger mit Drehschemellenkung [W. Strauch]
Bei starkem Lenkeinschlag beim Rangieren ändern sich die Kippkanten gegenüber dem Geradeauslauf:
Abbildung 6.2.5.12: Vereinfachte Darstellung der Kippkanten bei Geradeauslauf und Lenkeinschlag [W. Strauch]
Sattelkraftfahrzeuge können als Sattelanhänger mit „besonderem Lenkaggregat“ bezeichnet werden. Beim Rangieren wandert die Kippkante nach vorn in Richtung Königsbolzen:
Abbildung 6.2.5.13: Vereinfachte Kippkantendarstellung beim Rangieren mit Sattelkraftfahrzeugen [W. Strauch]
Grundlage einer sachgerechten Lastverteilung ist die Kenntnis des Gesamtschwerpunktes einer Ladung, der wie folgt errechnet werden kann:
$$ Gesamtschwerpunkt\ = \frac{Summe\ der\ Einzelmassen\ \cdot \ Schwerpunktabstand\ zur\ Stirnwand}{ Gesamtmasse\ der\ Ladung} $$
Die allgemeine Formel lautet:
$$
s_{gesamt} = \frac{m_1 \ \cdot \ s_1 + m_2\ \cdot \ s_2 + m_3\ \cdot \ s_3 \ + … .. m_n\ \cdot \ s_n}{m_1 + m_2 + m_3 + … .. m_n}
$$
Beim folgenden Beispiel sind alle Teilpartien lückenlos gepackt. Der Schwerpunkt aller Partien ist mittig. Die Massen sind mit m1 bis m6 gekennzeichnet. Zahlenwerte sind in der nachfolgenden Tabelle 1 genannt, auch die Schwerpunktabstände zur Stirnwand s1 bis s6. In der Abbildung ist nur s2 als gelbe Linie gekennzeichnet, damit die Übersichtlichkeit erhalten bleibt.
Abbildung 6.2.5.14: Beispiel zur Lastverteilung [W. Strauch]
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Tabelle 1- Ladungsdaten und Berechnung des Gesamtschwerpunktabstandes
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Ladung
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Länge L [m]
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Masse m [t]
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Meterlast [t/m]
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Schwerpunkt- abstand [m]
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Lastmoment
m·s [t·m]
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Fässer
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2,40
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4,80
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2,00
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1,20
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5,76
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Paletten
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2,40
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5,40
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2,25
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3,60
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19,44
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Zellulose
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1,20
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5,80
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4,83
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5,40
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31,32
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Schachteln
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2,40
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5,76
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2,40
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7,20
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41,47
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Anlageteil
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3,50
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7,99
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2,28
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10,15
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81,10
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Holzkiste
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1,30
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3,00
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2,31
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12,55
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37,65
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Summe
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13,20
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32,75
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2,48
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216,74
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Abstand des Gesamtschwer-
punktes von der Stirnwand
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Sges
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6,618
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Der Gesamtschwerpunkt liegt 6,618 m von der Stirnwand entfernt, also ungefähr auf halber Länge des Sattelanhängers.
Der Abstand des Gesamtschwerpunktes von der Stirnwand in Tabelle 1 wurde nach dieser Formel berechnet:
$$
s_{gesamt} = \frac{m_1 \cdot s_1 + m_2 \cdot s_2 + m_3 \cdot s_3 + m_4 \cdot s_4 + m_5 \cdot s_5 + m_6 \cdot s_6}{m_1 + m_2 + m_3 + m_4 + m_5 + m_6}
$$
Werden aus Tabelle 1 die Massen sowie die Schwerpunktabstände der einzelnen Partien zur Stirnwand eingefügt, ergibt sich folgende Rechnung:
$$
s_{ges}=\frac{4,8t \cdot 1,2m+5,4t \cdot 3,6m+5,8t \cdot 5,4m+5,76t \cdot 7,2m+7,99t \cdot 10,15+3t \cdot 12,55m}{4,8t+5,4t+5,8t+5,76t+7,99t+3t}
$$
$$
s_{ges}=\frac{5,76 tm+19,44tm+31,32tm+41,472tm+81,0985tm+37,65tm}{32,75t}
$$
$$
s_{gesamt}=\frac{216,7405\ [tm]}{32,75\ [t]}\ =\ 6,618\ [m]
$$
Die Höhe des Schwerpunkts ist für die Ermittlung der seitlichen Kippgefahr wichtig, nicht aber für die Lastverteilung in Längsrichtung. Die Höhe wurde deshalb nur geschätzt.
Abbildung 6.2.5.15: Position des Gesamtschwerpunktes der Ladung [W. Strauch]
Mit entsprechenden Rechenverfahren können „Lastverteilungspläne“ erstellt werden; sowohl in Diagramm- oder Tabellenform. Daraus können die Werte für eine mögliche Zuladung bei einem bestimmten Abstand des Gesamtschwerpunktes von der Stirnwand entnommen werden. Für das besprochene Fahrzeug sieht die Kurve eines Diagramms so aus:
Abbildung 6.2.5.16: Lastverteilungsdiagramm [W. Strauch]
Wird das Diagramm mit dem Beladefall in Deckung gebracht, ergibt sich folgendes Bild:
Abbildung 6.2.5.17: Blaue Linien: Volle Nutzlast beim eingezeichneten Gesamtschwerpunkt[W. Strauch]
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