Nimellis- ja murtolujuus

artikkelikuva; nimellis- ja murtolujuus

Tässä artikkelissa perehdytään kahteen kuormanvarmistuksessa vastaan tulevaan termiin; nimellislujuuteen ja murtolujuuteen.

Nimellislujuus

Nimellislujuus on sidontavälineen lujuustietoihin merkitty paino, minkä väline teoriassa kestää.

Standardissa SFS-EN 12195 lujuudet esitetään voiman yksikössä Newton (N) tai sen kertoimilla kilonewton (kN) tai dekanewton (daN). Nimellis- ja murtolujuus ilmoitetaan Suomessa painon yksikössä kilogramma (kg).

Tähän on ehkä päädytty käytännön selkeyden vuoksi.

Kuormansidontavälineille nimellislujuus lasketaan siten, että metalliosien murtolujuus jaetaan luvulla 1,4 ja tekstiiliosien murtolujuus luvulla 2,0.

Kun esimerkiksi sidontavyön kiristimen ja koukkujen murtolujuus on 5000 kg ja nauhan 4000 kg, saadaan koko sidontavyölle nimellislujuudeksi 2000 kg. Tässä tapauksessa siis nauhan pienempi nimellislujuus määrää koko sidontavyön nimellislujuuden.

LASKENTA
5000 kg / 1,4 = 3571 kg
4000 kg / 2 = 2000 kg
Valmistajan merkinnät kuormaliinassa, nimellis- ja murtolujuus

Murtolujuus

Murtolujuus on kappaleen lujuusominaisuus, jolla tarkoitetaan kappaleen kykyä vastustaa vastakkaisiin suuntiin vetävää voimaa. Voiman ylittäessä kappaleen murtoluujuuden kappale murtuu ja hajoaa kappaleiksi. Arkikielessä murtolujuutta saatetaan käyttää vetolujuuden synonyyminä.

Suurin sallittu nimellislujuus on yleensä puolet todellisesta murtolujuuden kestävyydestä. Kuitenkin esimerkiksi köydet vanhetessaan haurastuvat eivätkä kestä enää kaksinkertaista, murtolujuudeksi määriteltyä voimaa.

Murtolujuus, aivan kuten nimellislujuus on sidontavälineen lujuustietoihin merkitty paino, josta nimellislujuus saatiin siis tekstiiliosien kohdalla jakamalla murtolujuus luvulla 2,0 ja metalliosien kohdalla luvulla 1,4.

Mikä määrittää sidontavälineen laskennallisen kestävyyden käytännössä?

Liikenneministeriön päätös ajoneuvojen kuormakoreista, kuormaamisesta ja kuorman kiinnittämisestä (14.12.1982/940)

14 § Kuorman liikkumista eteenpäin estävien sidosten nimellislujuuksien summan kuormatilan molemmilta puolilta yhteenlaskettuna on oltava vähintään kuorman painon suuruinen sekä sivulle ja taakse päin vähintään puolet kuorman painosta, jollei kuorman tuenta ja kitka kuorman ja kuormatilanpohjan välillä tai kuorman laatu salli pienempää sidonnan lujuutta.

Laki siis määrittää nimellislujuuden määrääväksi tekijäksi laskettaessa tarvittavaa varmistusta kuormalle.

Miksi käytännössä nimellislujuudeltaan esimerkiksi 2000 kg kuormaliinasta puhutaan 4000 kg liinana? Vastaus tähän löytyy edellä mainitusta pykälästä, jossa mainitaan seuraavasti;

Luku 5

14 § …nimellislujuuksien summan kuormatilan molemmilta puolilta yhteenlaskettuna…

Eli kun kuormaliina kiinnitetään molemmilta puolin kuormakorin rakenteeseen (korin kiinnityspiste), niin voidaan nimellislujuus laskea kahteen kertaan;

LASKENTA

2 * 2000 kg = 4000 kg

Tässä oletuksena on että kuormakorin kiinnityspisteiden nimellislujuus on samaisessa säädöksessä luvun 2, 8 § mukaisesti 20 kN, eli noin 2000 kg. Kuormakorin kiinnityspisteen lujuudet voi tarkistaa valmistajankilvestä, joka tulisi olla kiinnitettynä kuormakoriin;

Vaihtokuormakorin valmistajankilpi, kiinnityspisteiden nimellislujuus.
Vaihtokuormakorin valmistajankilpi, kiinnityspisteiden nimellislujuus.

Valmistajankilpeen on merkitty kuormakorin lattialla olevien kuormansidontapisteiden lujuudeksi 20 kN (2039.43 kg) ja seinällä olevien sidontakiskojen lujuudeksi 5 kN (509.86 kg).

Jotta siis voidaan laskea yksittäisen kuormaliinan lujuudeksi 4000 kg, tulee molemmat kuormaliinan päät kiinnittää lattia pisteisiin. Seinän kiinnityspisteisteistä sidottuna, liinan sidontalujuus on enää 1000 kg.

Edelleen laissa määritellään nimellis- ja murtolujuuksista seuraavasti;

Liikenneministeriön päätös ajoneuvojen kuormakoreista, kuormaamisesta ja kuorman kiinnittämisestä (14.12.1982/940)

14 § Uuden sitomisvälineen tulee kestää nimellislujuuteen nähden kaksinkertainen ja sen metalliosien 1,4 kertainen kuormitus murtumatta.

Tässä tarkoitetaan edellä mainittua nimellislujuuden ja murtolujuuden eroa, jonka kerroin siis oli tekstiiliosion kohdalla 2,0 ja metalliosien kohdalla 1,4.

Liikenneministeriön päätös ajoneuvojen kuormakoreista, kuormaamisesta ja kuorman kiinnittämisestä (14.12.1982/940)

14 § Sitomisvyössä tulee olla merkintä sen nimellislujuudesta ja valmistusajankohdasta.

Kun lakia tulkitaan tarkasti tulee kuormaliinasta löytyä valmistajan merkintä, missä näkyvät yllä mainintut lujuustiedot ja valmistusajankohta. Jos merkintää ei ole, ei kuormaliinaa saisi käyttää.

Kuormaliinan kulma lattiasta suhteessa sidottavaan tavaraan määrittää sidonnan voimaa

Jotta eteenpäin suuntautuvia voimia vastaan voidaan laskea koko kuormaliinan nimellislujuus molemmilta puolilta, täytyy sidontavyön kulman olla 60 ° tai alle.

Liikenneministeriön päätös ajoneuvojen kuormakoreista, kuormaamisesta ja kuorman kiinnittämisestä (14.12.1982/940)

16 § Kuorman eteenpäin liikkumisen estävän sitomisvälineen on oltava mahdollisimman vaakasuorassa, eikä se ilman erityistä syytä saa olla yli 60 °:n kulmassa vaakatasoon nähden.

Alla olevassa kuvassa näkyy kuinka eteenpäin suuntautuvia voimia vastaan kiinnitetty kuormaliina on asetettu noin 45 ° kulmaan lattian suuntaisesti. Kulma jää alle 60° ja yhden liinan sidontalujuudeksi voidaan laskea;

LASKENTA

2 * 2000 kg = 4000 kg
kuormansidonta; sidontaliinan kiinnityskulma
kuormansidonta; sidontaliinan kiinnityskulma

Ylimmän kelan päältä kiristetty liina puolestaan on 90 ° kulmassa lattiaan, joten sen pidätysvoima on enää 25 % sen nimellislujuudesta;

LASKENTA

0,25 * 2000 kg = 500 kg
2 * 500 kg = 1000 kg

Mitä sidontaliina käytännössä kestää?

Kuorma tulee varmistaa asianmukaisesti.

Videolla testataan ehjän, solmitun ja kuluneen sidontaliinan – sekä köyden – kestävyyttä. Video on tehty yhteistyössä Jyväskylän ammattikorkeakoulun (JAMK) kanssa JAMKin logistiikkalaboratoriossa. Tekijöinä Juha Pesonen, Antti Vanhala ja Tomi Rossi.

Lähteet;
https://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/1982/19820940
https://fi.wikipedia.org/wiki/Vetolujuus

admin

6 thoughts on “Nimellis- ja murtolujuus

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *