Eine Frage der Spannung: Bestimmungsmethoden des Horizontallastverhältnisses

Entsprechend einer Definition nach DIN EN 1991-4 beschreibt das Horizontallastverhältnis den Zusammenhang zwischen den beiden Hauptnormalspannungen im Schüttgut. Das Horizontallastverhältnis ist offensichtlich von diversen Schüttguteigenschaften abhängig und beschreibt insbesondere in der Silotechnik ein wichtiges Schüttgutverhalten. Sobald man den Spannungszustand im Schüttgut bestimmen möchte, sei es zur Siloauslegung, sei es zur Auslegung von Austragsgeräten (Abzugsförderband, Abzugsschnecke, usw.) sei es um die Druckbelastung des Fördergutes an sich zu ermitteln, stößt man unweigerlich auf das Horizontallastverhältnis. Aber woher bekommt man verlässliche Werte für diesen Parameter? Diese Arbeit versucht dieser Frage nachzugehen und zeigt die Schwierigkeiten, sowohl bei der Bestimmung als auch schon bei der Definition des Horizontallastverhältnisses auf. Diese Arbeit behandelt die üblichen sowie erweiterte analytische Modelle zum Horizontallastverhältnis, stellt eine Messvorrichtung zur experimentellen Ermittlung des Horizontallastverhältnisses vor und versucht die Problematik mittels standardisierten Scherzellenmessungen zu behandeln. Es zeigt sich, dass die verschiedene Methoden zur Bestimmung des Horizontallastverhältnisses auch sehr unterschiedlichen Ergebnissen liefern.