venerdì 22 febbraio 2013

Fissaggio dei carichi

Forze d’inerzia durante il trasporto su strada

Il carico dei veicoli  durante la marcia normale è sottoposto ad accelerazioni longitudinali e trasversali esprimibili come frazione di g (accelerazione di gravità). Ad esempio nel caso di una frenata d’emergenza la forza esercitata dal carico sulla parte anteriore del veicolo sarà pari a circa 0,8 g x il peso del carico (se il carico è 1,5 t => F=1500 Kg x 0,8 g= 1177daN).
Inerzia e forze di attrito
·      Quando un veicolo frena il carico continuerà, per inerzia, a muoversi nella direzione di marcia.
·      Più forte è la frenata, più il carico sarà 'spinto' in avanti.
·      Se il carico non è correttamente ancorato continuerà a muoversi in avanti in modo indipendente dal veicolo.
·      Quando il veicolo cambia direzione il carico sarà spinto lateralmente verso l’esterno della curva (forza centrifuga).
La sola forza di attrito tra carico e pianale non è in grado di evitare lo scivolamento o il ribaltamento del carico.

 Metodi di trattenuta del carico
 I principali metodi di trattenuta del carico sono:
• Bloccaggio
• Fissaggio
• Ancoraggio diretto con cinghie
• Ancoraggio Top-over con cinghie
• Combinazione di questi metodi

Tutti i sistemi di trattenuta del carico si combinano con l’attrito tra carico e pianale.
In generale, il fissaggio del carico consiste nell’equilibrare le forze di un carico mediante fissaggio, bloccaggio e/o ancoraggio.

Ancoraggio con cinture

Il calcolo del numero di cinghie per la prevenzione dello spostamento e del ribaltamento del carico deve essere effettuato in base ai seguenti standard:
·      UNI EN 12195 – 1 - Calcolo delle forze di ancoraggio.
·      IMO/ILO/UNECE Method.
Fondamentali per entrambi i metodi sono:
·      Coefficienti di attrito dinamico
·      Angolo tra cinghia e piattaforma di carico
·      Stf della cinghia (forza di tensionamento).

ADR  e metodi di trattenuta del carico  (7.5.7 ADR)

·      Il veicolo o container devono essere muniti di dispositivi atti a facilitare lo stivaggio e la movimentazione della merce
·      I colli contenenti merci pericolose devono essere stivati con mezzi capaci di trattenere le merci (come cinghie di fissaggio, traverse scorrevoli, supporti regolabili) nel veicolo o container in modo da impedire, durante il trasporto, ogni movimento suscettibile di modificare l’orientamento dei colli o di danneggiarli
·      Quando sono utilizzati dispositivi come nastri o cinghie, questi non devono essere troppo serrati al punto di danneggiare o deformare i colli.
Novità ADR 2013
Le prescrizioni di questo paragrafo (7.5.7) si considerano rispettate se il carico viene stivato conformemente alla norma EN 12195  -1 : 2010.
Ancoraggio con cinghie
La tensione applicata dalla cinghia deve essere in grado di evitare lo spostamento e il ribaltamento del contenitore:
·      È necessario pertanto stimare la forza di tensionamento (Stf) da applicare utilizzando la  norma UNI EN 12195  -1 /2010
·      Individuare la cinghia di ancoraggio con capacità di lavoro (LC) adeguata.
La tensione della cinghia (Stf) deve essere tale da evitare il ribaltamento laterale.


·      Sono disponibili cinghie in Poliestere (PES), Poliammide e Polipropilene
·      Cinghie di sicurezza in PES (etichetta di colore blu) conformi alla norma UNI EN 12195-2
·      Cinghie con capacità di lavoro LC (carico massimo in condizioni di trazione) di 2000 ÷ 2500 daN.




A differenza del sistema di bloccaggio, il metodo di ancoraggio per attrito spinge il carico sul piano del veicolo producendo una connessione positiva nella direzione verticale verso il basso.
·      Devono essere utilizzate per l’ancoraggio ad attrito solo le cinghie in tessuto (PES), progettate per legatura ad attrito la cui etichetta riporta la sigla Stf,
·      Devono essere utilizzate solo cinghie con etichetta leggibile
·      Le cinghie in tessuto non devono mai essere utilizzate se annodate
·      Le cinghie in tessuto devono essere eliminate o restituite al fabbricante per la riparazione se mostrano segni di danneggiamento:
o   In caso di contatto con prodotti chimici, una cinghia in tessuto non deve essere più utilizzata
o   Per le cinghie in tessuto (da eliminare): strappi, tagli, scheggiature e rotture nelle fibre di sostegno del carico e nelle maglie di trattenimento, deformazioni derivanti da esposizione al calore
o   Per i ganci terminali e i tensionatori (cricchetti): deformazioni, fessure, segni pronunciati di usura, segni di corrosione.
Nel caso di bordi taglienti devono essere utilizzate delle protezioni angolari.



NON UTILIZZARE CINGHIE E TENSIONATORI DANNEGGIATI  (CON STRAPPI, TAGLI, ROTTURE NELLE FIBRE, DEFORMAZIONI ECC.).


SISTEMI DI ANCORAGGIO  EN 12195-2
NORME
Il carico di lavoro (LC=Lashing Capacity) viene espresso in daN. 
Il fattore di sicurezza del sistema completo deve essere almeno due volte il carico di lavoro. 
I fattori di sicurezza del nastro e del tensionatore metallico devono essere rispettivamente tre e due volte il carico di lavoro.

MARCATURA
-        Il sistema di ancoraggio deve riportare le seguenti indicazioni:
-        Il carico di lavoro (LC);
-        Il valore di pretensionamento (Stf); 
-        Il valore di pretensionamento manuale (Shf); 
La dicitura “ solo per ancoraggio, non per sollevamento”; 
-        Identificazione del costruttore; 
-        Anno di costruzione; 
-        Lunghezza in metri; 
-        Materiale del nastro (Poliestere = PES); 
-        Codice di rintracciabilità;
-        Allungamento in % (al carico di lavoro); 
-        La norma di riferimento.

SCELTA DELL’ANCORAGGIO
La scelta del tipo e numero di ancoraggi deve tenere in considerazione la distribuzione del peso, la consistenza del carico da ancorare, l’attrito radente tra il carico e la superficie di appoggio e il tipo di trasporto (autocarro, treno o nave).

Attrito
L’attrito radente varia in funzione della natura e delle condizioni delle superfici che interagiscono. 
Indicativamente, con superfici asciutte:

Metallo su metallo
0,2 μ 
Metallo su legno
0,4 μ
Legno su legno
0,4 μ
Metallo su superficie antiscivolo
0,6 μ

Ancoraggio “diritto”
 Il sistema di ancoraggio più usato è quello di tipo diritto in cui il carico viene “pressato” contro il pianale del veicolo. (Fig. 1)



Fig.1

Per questo tipo di ancoraggio, bisogna prevedere minimo due sistemi e l’angolo α deve essere il maggiore possibile. 
In questo caso è fondamentale stabilire il livello di sollecitazione a cui viene sottoposto il sistema.

Ancoraggio “diritto”
Calcolo delle forze e del numero di ancoraggi.
Esempio:
Forza di pretensionamento necessaria totale (FPT) per ancorare un carico da 6000 kg sul pianale di un camion, considerando un attrito tra metallo e legno. Il centro di gravità è nella mezzeria del carico. 
Il carico è “pressato” contro il pianale da sistemi di ancoraggio con tensionatore, e l’angolo α è compreso tra 80° e 90° gradi.
FPT = 6000x(0,8-0,4)/0,4 = 6000 daN.
Dividere 6000 per il valore di pretensionamento (Stf) per determinare il numero di ancoraggi necessari. È evidente che maggiore è il valore di pretensionamento nominale del tensionatore, minore è il numero di tensionatori da impiegare. 
Utilizzando Tensionatori con Stf 320 daN 
6000 : 320 = 18,7 (sono necessari 19 ancoraggi) 
Utilizzando Tensionatori con Stf 550 daN 
6000 : 550 = 10,9 (sono necessari 11 ancoraggi).

Ancoraggio “diagonale”
Il carico di lavoro LC, in combinazione con gli angoli verticale α ed orizzontale β, è particolarmente importante con questo tipo di ancoraggio. 
L’angolo verticale α tra il pianale del veicolo ed il nastro deve essere compreso tra 0° e 60°. (Fig. 2) 
 



Fig.2
Fig.3
 
 
                                       

                  




L’angolo β tra l’asse orizzontale del veicolo ed il nastro deve essere compreso tra 20° e 45° (Fig. 3).
Per un corretto ancoraggio diagonale (Fig. 3), devono essere impiegati almeno 4 sistemi di fissaggio. 
Per calcolare il valore del carico di lavoro (LC), utilizzare la formula:
LC= P(G-μ)/Na(μCosα+SinαCosβ) 

Dove: 
P = carico da fissare
G = fattore di accelerazione nella direzione di marcia
μ = coefficiente di attrito
Na = numero di ancoraggi.
Importante  
- Non utilizzare sistemi di ancoraggio per sollevamento.
- Non caricare i ganci in punta. 
- Evitare di mettere in tensione il nastro a diretto contatto con spigoli vivi. 
- Impiegare i sistemi in presenza di temperature comprese tra –40°C e 100°C. 
- Non utilizzare in presenza di sostanze alcaline.


VERIFICHE PERIODICHE
I sistemi di ancoraggio con tensionatore devono essere ispezionati attentamente da una persona competente almeno una volta all’anno, fermo restando che vanno sempre controllati prima di essere utilizzati. 
Verificare che le targhette blu (il colore della targhetta identifica il poliestere) apposte su entrambi le parti che compongono il sistema di ancoraggio siano leggibili e riportino i dati richiesti dalla norma EN12195-2. 
Scartare il sistema se il nastro presenta tagli anche di piccole dimensioni, formazioni o segni di deterioramento, rammollimento o perdita di flessibilità. 
Verificare che sul tensionatore metallico sia riportato il carico di lavoro, che la leva si muova liberamente e che il dispositivo di blocco non sia usurato; scartare se presenta cricche o segni di corrosione. 
Verificare che sulle parti metalliche terminali non vi siano cricche o segni di corrosione o deformazioni.