VDI 2700 Blatt 2-2014 Securing of loads on road vehicles - Calculation of tie-down forces - Fundamentals.pdf

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1、ICS 55.180.99 VDI-RICHTLINIEN Juli 2014 July 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Ladungssicherung auf Straenfahrzeugen Berechnung von Sicherungskrften Grundlagen Securing of loads on road vehicles Calculation of tie-down forces Fundamentals VDI 2700 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/

2、English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Technische Logistik VDI-Handbuch Ladungs

3、sicherung VDI-Handbuch Technische Logistik, Band 6: Verpackungslogistik Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgaben:11.02;08.11Entwurf,deutschFormereditions:11/02;08/11Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/ AvailableatBeuthV

4、erlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 3 Einleitung . 3 1 Anwendungsbereich . 3 2 Begriffe 3 3 Formelzeichen . 5 4 Grundlegende Annahmen fr eine Ladungssicherung 7 4.1 Vom Ladegut ausgehende

5、Massenkrfte 7 4.2 Reibung zwischen Ladegut und Ladeflche 8 4.3 Reibung zwischen Zurrmittel und Ladegut beim Verfahren Niederzurren 9 4.4 Besonderheiten bei Direktzurrverfahren 11 4.5 Zurrmittel und Zurrpunkte . 12 5 Standsicherheit von Ladegtern . 12 5.1 Allgemeines . 12 5.2 Standsicherheit von Lade

6、gtern in Fahrzeuglngsachse nach vorne . 14 5.3 Standsicherheit von Ladegtern in Fahrzeuglngsachse nach hinten 15 5.4 Standsicherheit von Ladegtern quer zur Fahrzeuglngsachse . 15 6 Berechnung von Ladungssicherungskrften 15 6.1 Allgemeines . 15 6.2 Berechnung der verbleibenden Sicherungskraft FSfr st

7、andsichere Ladegter . 16 7 Niederzurren frei stehender standsicherer Ladeeinheiten . 16 7.1 Allgemeines . 16 7.2 Berechnung der Vorspannkraft FiS. 17 Preliminary note . 3 Introduction 3 1 Scope . 3 2 Terms and definitions 3 3 Symbols . 5 4 Fundamental assumptions for securing loads 7 4.1 Inertial fo

8、rces from cargo 7 4.2 Friction between cargo and cargo bed 8 4.3 Friction between lashing and cargo in the frictional lashing method . 9 4.4 Special aspects of the direct lashing method . 11 4.5 Lashings and lashing points . 12 5 Stability of cargoes . 12 5.1 General comments . 12 5.2 Stability of c

9、argoes on the longitudinal axis of the vehicle, forwardly 14 5.3 Stability of cargoes on the longitudinal axis of the vehicle, rearwardly . 15 5.4 Stability of cargoes transversely to the longitudinal axis of the vehicle 15 6 Calculation of load-securing forces 15 6.1 General comments . 15 6.2 Calcu

10、lation of the residual securing force FSfor stable cargoes . 16 7 Frictional lashing of free-standing stable load units . 16 7.1 General comments . 16 7.2 Calculation of the tension force FiS17 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 2 VDI 2700 Blatt 2 / Part 2 Alle Rech

11、te vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Seite Page 8 Niederzurren frei stehender nicht standsicherer Ladeeinheiten . 19 8.1 Allgemeines . 19 8.2 Sicherung quer zur Fahrtrichtung 21 8.3 Sicherung in Fahrzeuglngsachse nach vorne 22 8.4 Sicherung in Fahrzeuglngsachse nach hinten

12、 . 23 9 Direktzurren frei stehender standsicherer Ladeeinheiten 24 9.1 Allgemeines . 24 9.2 Diagonalzurren standsicherer Ladeeinheiten . 25 9.3 Schrgzurren standsicherer Ladeeinheiten . 27 9.4 Rckhaltezurren standsicherer Ladeeinheiten . 30 10 Direktzurren frei stehender nicht standsicherer Ladeeinh

13、eiten . 31 10.1 Allgemeines . 31 10.2 Diagonalzurren nicht standsicherer Ladeeinheiten . 32 10.3 Schrgzurren nicht standsicherer Ladeeinheiten . 33 10.4 Rckhaltezurren nicht standsicherer Ladeeinheiten . 33 11 Formschluss 34 12 Kombinierte Ladungssicherung 35 Schrifttum 36 8 Frictional lashing of fr

14、ee-standing unstable load units . 19 8.1 General comments . 19 8.2 Securing transversely to the direction of travel 21 8.3 Securing on the longitudinal axis of the vehicle, forwardly 22 8.4 Securing on the longitudinal axis of the vehicle, rearwardly . 23 9 Direct lashing of free-standing stable loa

15、d units . 24 9.1 General comments . 24 9.2 Diagonal lashing of stable load units . 25 9.3 Straight lashing of stable load units . 27 9.4 Restraint lashing of stable load units . 30 10 Direct lashing of free-standing unstable load units . 31 10.1 General comments . 31 10.2 Diagonal lashing of unstabl

16、e load units 32 10.3 Straight lashing of unstable load units 33 10.4 Restrained lashing of unstable load units 33 11 Mechanical interlocking . 34 12 Combined securing of loads . 35 Bibliography 36 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutsche

17、r Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 2700 Blatt 2 / Part 2 3 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung,

18、 jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI

19、-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2700. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standar

20、d VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensin

21、g con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/2700. Einleitung Die Aufgabe, den Straenv

22、erkehr sicherer zu ge-stalten, stellt an Menschen, Fahrzeuge und Stra-eninfrastruktur hohe Anforderungen. In der Richtlinienreihe VDI 2700 werden grundlegende Hinweise und Empfehlungen, die dem gegenwrti-gen Stand der Technik entsprechen, fr die La-dungssicherung auf Straenfahrzeugen gegeben. Die vo

23、rliegende Richtlinie enthlt eine prinzipielle Darstellung, welche Massenkrfte bei blichen Verkehrsbedingungen zu bercksichtigen sind und welche Krfte Zurrmittel und sonstige Ladungssi-cherungshilfsmittel und Einrichtungen aufnehmen mssen, um eine wirksame Sicherung eines Lade-guts zu erreichen. Mit

24、den hier behandelten Be-rechnungen sind die meisten Ladungssicherungs-methoden abgedeckt. Anhand der Berechnungs-gleichungen und Beispiele sollten Rechengnge fr jeden Betrieb und jeden Ladungssicherungsfall ableitbar sein. Introduction The requirement to improve safety on the roads makes high demand

25、s on individuals, vehicles and the roads infrastructure. The series of standards VDI 2700 provides fundamental information and recommendations based on the current state of the art regarding the securing of loads on road vehi-cles. The present standard clarifies which inertial forces should be taken

26、 into consideration under usual traffic conditions and what forces lashings and other load-securing devices and equipment need to absorb in order to ensure that a cargo is effectively secured. The calculations discussed here will cover the majority of load-securing methods. On the basis of the calcu

27、lation equations it should be possible to derive calculation methods for all types of operation and any load-securing case. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie beschreibt Grundlagen und daraus resultierende Verfahren zur Berechnung von Sicherungskrften, die im Straenverkehr auf La-dungen und Straen

28、fahrzeuge im Fahrbetrieb unter blichen Verkehrsbedingungen einwirken. Fr den kombinierten Verkehr sind darber hinaus die In-halte der Richtlinie VDI 2700 Blatt 7 zu beachten. Die Berechnung der Sicherungskrfte erfolgt ana-log. 1 Scope This standard describes the basic principles and resulting method

29、s for calculating the load-securing forces (tie-down forces) which, in road transport, affect loads and road vehicles in driving operation under usual traffic conditions. Regarding combined transport, the contents of standard VDI 2700 Part 7 is to be noted in addition. Load-securing forces are calcu

30、lated analogously. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: 2 Terms and definitions For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply: B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 4 VDI 2700 Blatt 2 / Part 2 Alle

31、Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Beschleunigungsbeiwert ( f ) Beiwert ( fl, fq, fv) zur Bestimmung von Betrag und Richtung der Massenkraft der Ladung. Beispiel: Lngskraft Fl= fl FGGewichtskraft (FG) Kraft, mit der die Ladung auf eine horizontale Ladeflche wirkt: FG

32、= m g Gleit-Reibbeiwert () Beiwert zur Bestimmung der Reibung zwischen Ladung und jeweiliger Unterlage whrend der Bewegung der Ladung relativ zur Ladeflche. Anmerkung: Siehe auch Dnach VDI 2700 Blatt 14. Gleitreibungskraft (FR) Widerstandskraft, die einem bereits in Bewegung befindlichen Krper der V

33、erschiebung auf seiner Unterlage entgegenwirkt. FR= FG Normale Handkraft (SHF) Unter ergonomischen Gesichtspunkten mit der Hand erreichbare Kraft (nach DIN EN 12195-2; -3; -4 mit 500 N bzw. 50 daN auf dem Kennzeich-nungstrger des Zurrmittels ausgewiesen). Massenkraft (F) Kraft, die infolge blicher v

34、erkehrsbedingter Be-schleunigungen von der Ladung ausgeht. Moment (M) Wirkung von Krften (Lngs-, Querkraft) um ei-nen gewhlten Drehpunkt. Normale Vorspannkraft (STF, Standard Tension Force) Auf dem Zurrmittel (z. B. Kennzeichnungstrger nach DIN EN 12195-2; -3; -4) angegebene Kenn-gre der mit 50 daN

35、Handkraft erreichbaren Vor-spannkraft. Rckhaltekraft (FiH) Kraft, die infolge der Massenkraft einer Ladung beim Transport auf ein Zurrmittel wirkt und von diesem aufgenommen werden muss. bertragungsbeiwert (k) Beiwert, der den Verlust an Vorspannkraft durch Reibung zwischen Zurrmittel und Ladung ber

36、ck-sichtigt. Verbleibende Sicherungskraft (FS) Widerstandskraft, die zustzlich zur Gleitreibungs-kraft FRaufzubringen ist, z. B. von Zurrmitteln, um eine Ladung gegen die Massenkrfte zu sichern. Acceleration coefficient ( f ) Coefficient ( fl, fq, fv)for determining the magnitude and direction of th

37、e inertial force of the load. Example: longitudinal force Fl= fl FGWeight force (FG) Force with which the load acts on a horizontal loading surface: FG= m g Dynamic friction factor () Coefficient for the determination of friction be-tween the load and the corresponding underlying surface while the l

38、oad is moving in relation to the loading surface. Note: See also Das per VDI 2700 Part 14. Sliding-frictional force (FR) Resistive force which a body, which is already in motion, counteracts to further movement over the underlying surface: FR= FG Standard hand force (SHF) From ergonomic points of vi

39、ew the force achiev-able with the hand (according to DIN EN 12195-2; -3; -4, shown as 500 N or 50 daN on the identifica-tion tag of the lashing). Inertial force (F) Force coming from the load because of accelera-tions caused by normal traffic conditions. Moment (M) Effect of forces (longitudinal/tra

40、nsverse forces) acting to selected pivot. Standard tension force (STF) Characteristic figure for the tension force which can be achieved with a hand force of 50 daN as shown on the lashing (for example, identification tag in accordance with DIN EN 12195-2; -3; -4). Restraining force (FiH) Force whic

41、h, resulting from the inertial force of a load during transportation, effects on a lashing and has to be absorbed by it. Transfer coefficient (k) Coefficient in which the loss of tension force be-cause of friction between lashing and load is con-sidered. Residual securing force (FS) Resistance force

42、 which should be applied in addi-tion to the sliding-frictional force FR, e.g. by lash-ings, in order to secure a load against inertial forces. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 2700 Blatt 2 /

43、Part 2 5 Vertikalkraft der Ladung (Fv) Resultierende Massenkraft der Ladung unter Be-rcksichtigung der Vertikalbeschleunigungen. Vorspannkraft (FiS)Mittels Spannelement in ein Zurrmittel eingebrach-te Kraft. Zulssige Zugkraft (LC) Maximale Kraft, der ein Zurrmittel in direktem Zug standhalten muss.

44、Zurrmittel Hilfsmittel (Zurrgurte, Zurrketten, Zurrdrahtseile, Zurrnetze), mit dem Ladung auf einem Fahrzeug gesichert werden kann. Vertical force of the load (Fv) Resulting inertial force of the load under consid-eration of the vertical accelerations. Tension force (FiS)Force applied to a lashing b

45、y means of a tensioning element. Lashing capacity (LC) Maximum force which a lashing must be able to withstand in direct tension. Lashing Device (web lashings, lashing chains, lashing steel wire ropes, lashing nets) with which the load can be secured on a vehicle. 3 Formelzeichen In dieser Richtlini

46、e werden die nachfolgend aufge-fhrten Formelzeichen verwendet: Formel-zeichen Benennung Einheit a Beschleunigung m/s2B Breite der Ladung (Fahrzeugquerrichtung) mm BZBreite Angriffspunkt der Sicherungskraft an der Ladung mm bSBreitenabstand des Schwerpunkts mm e Basis der natrlichen Exponential-funkt

47、ion FBBlockierkraft N FGGewichtskraft N FGBAnteil Gewichtskraft durch Blockieren gesichert N FGiSAnteil Gewichtskraft durch Niederzurren gesichert N FiHRckhaltekraft im Zurrmittel i N FiHlRckhaltekraft Lngskomponente von FiHN FiHqRckhaltekraft Querkomponente von FiHN FiSVorspannkraft im Zurrmittel i

48、 N FiSvVertikalkomponente von FiSN FiSv,gesSumme der Vertikalkomponenten von FiSN FlMassenkraft in Lngsrichtung N FqMassenkraft in Querrichtung N FRGleitreibungskraft N FR,gesGleitreibungskraft gesamt N FresWirksame Sicherungskraft nach Euler N 3 Symbols The following symbols are used throughout thi

49、s standard: Symbol Term Unit a acceleration m/s2B width of the load (across the vehicle) mm BZwidth of point of application of the load-securing force at the load mm bSlateral distance of the centre of grav-ity mm e basis of the natural exponential func-tion FBblocking force N FGweight force N FGBproportion of weight force secured by blocking N FGiSproportion of weight force secured by frictional lashing N FiHrestraining force in the lashing i N FiHlrestraining