Какие классы нагрузок должен соответствовать система лесов для поддержки тяжелой кладки?

Опора для каменной кладки отличается от общих лесов для доступа

Система лесов, используемая для поддержки тяжёлой каменной кладки, воспринимает нагрузки, принципиально отличающиеся от нагрузок типичных лесов для доступа, применяемых при покраске или выполнении лёгких электромонтажных работ. Разница заключается не только в общей массе — она определяется характером нагружения, распределением сил и продолжительностью их действия.

Опорные леса для каменной кладки должны выдерживать штабели кирпичей или блоков, поддоны с раствором и рабочих, укладывающих их. Нагрузки сосредоточены, зачастую распределены неравномерно и действуют в течение нескольких дней или недель по мере выполнения кладочных работ. Леса, полностью подходящие для бригады, выполняющей отделку гипсокартоном, могут быть опасно недостаточными для той же бригады, укладывающей бетонные блоки.

Европейский стандарт EN 12811-1 определяет шесть классов эксплуатационных нагрузок для рабочих лесов. Эти классы задают равномерно распределённую нагрузку и сосредоточенную нагрузку, которые леса должны выдерживать. Для тяжёлых кладочных работ соответствующие классы обычно начинаются с класса 3 и достигают класса 6 в зависимости от конкретных материалов и применяемых методов.

Шесть классов нагрузок согласно EN 12811-1

EN 12811-1 — это европейский стандарт, устанавливающий требования к эксплуатационным характеристикам и методы структурного проектирования для строительных лесов, используемых при доступе и выполнении работ. Он заменил более ранние национальные стандарты, например британский BS 5973, и ввёл более строгий подход, основанный на расчётах.

Шесть классов нагрузок определены следующим образом:

Сcaffolds класса 1 и класса 2 предназначены для работ, при которых не требуется хранение строительных материалов и компонентов. Класс 3 — минимальный для общестроительных работ, при которых на платформе происходит частичное хранение материалов. Классы 4–6 применяются при выполнении тяжёлых каменных кладок.

Что на практике означают классы 4, 5 и 6

Сcaffold класса 4 (равномерная нагрузка 3,0 кН/м², сосредоточенная нагрузка 2,0 кН) рассчитан на кладку кирпича и блоков, при которой материалы размещаются на платформе в умеренных количествах. Типичный поддон с кирпичом весит около 1,5–2,0 тонны, однако эта нагрузка распределяется по площади платформы. Показатель сосредоточенной нагрузки важнее при локальном давлении от стопки блоков или точечной нагрузке от ёмкости с раствором.

Класс 5 (4,5 кН/м², 3,0 кН сосредоточенная нагрузка) повышает несущую способность для более тяжёлой кладки — каменной облицовки, крупноформатных бетонных блоков или ситуаций, когда несколько паллет размещаются на одной платформе. Разница между классом 4 и классом 5 в документации может показаться незначительной, но на стройплощадке это разница между лесами, которые ощущаются устойчивыми под ногами, и теми, что скрипят и прогибаются при опускании паллеты вилочным погрузчиком.

Класс 6 (6,0 кН/м², 3,0 кН сосредоточенная нагрузка) — это тяжёлый режим эксплуатации. Его применяют при монтаже сборных железобетонных панелей, массивной каменной кладки или в любых ситуациях, когда леса фактически поддерживают небольшой склад материалов на высоте. Конструктивные требования на этом уровне предполагают применение стоек большего диаметра, уменьшение расстояния между стойками и усиленное раскрепление. .

Положение о «частичной нагрузке на площади», которое всё меняет

Одним из менее очевидных, но критически важных положений в EN 12811-1 является допустимое количество частичной площади. Стандарт признает, что нагрузки не всегда равномерно распределены по всей платформе. Палет кирпичей, расположенный в одном углу, создает концентрированную нагрузку, которая выше, чем предполагает средняя однородная нагрузка.

Стандарт позволяет это, определяя требования к равномерной и концентрированной нагрузке. Но в реальном мире это означает, что леса, предназначенные для однородной загрузки класса 4, все равно могут потерпеть неудачу, если концентрация нагрузки от одной поддоны превышает концентрацию класса 4. Вот почему спецификаторы должны смотреть на оба числа, а не только на обозначение класса.

Один из объектов на Ближнем Востоке усвоил этот урок в ходе проекта облицовки высотного здания камнем. Леса были запроектированы как класса 4 на основе расчётов равномерно распределённой нагрузки. Однако каменные панели поставлялись в ящиках, каждый из которых весил почти 1,5 тонны, и кран размещал их на платформе в строго определённых точках, обусловленных доступом подъёмного оборудования. Сосредоточенные нагрузки в этих точках превысили допустимую для класса 4 величину. Леса выдержали — едва-едва — но прогиб был заметен, и инженер объекта немедленно распорядился повысить класс лесов до 5 для всех последующих подъёмов. Это изменение повлекло дополнительные расходы и задержку графика, поскольку не была должным образом учтена норма частичной площадной нагрузки.

Помимо класса нагрузки: шаг стоек, стандартный диаметр и раскрепление

Один лишь класс нагрузки не даёт полного представления о возможностях системы лесов. Фактическая грузоподъёмность зависит от шага стоек, диаметра стандартных элементов, конфигурации раскрепления и соединений между компонентами.

Для поддержки тяжёлой кладки обычно требуется уменьшить шаг стоек. Стандартный пролёт 3,0 м, подходящий для класса 3, может потребовать сокращения до 2,0 или 2,5 м для класса 5 или класса 6. Вертикальные стойки также должны иметь больший диаметр — 60,3 мм по наружному диаметру вместо 48,3 мм — чтобы выдерживать повышенные осевые нагрузки .

Конфигурация раскосов имеет не меньшее значение. Тяжёлые нагрузки создают боковые силы, особенно когда леса подвергаются воздействию ветра или когда материалы перемещаются на рабочую площадку и с неё. Диагональное раскрепление в нескольких плоскостях становится обязательным начиная с класса 5 и выше.

Конструкция соединений является ключевым фактором. Система на основе розеток, например Ringlock, обеспечивает более равномерное распределение нагрузок по всей конструкции, поскольку каждая розетка допускает соединения в нескольких направлениях такой многонаправленный путь передачи нагрузки позволяет лесам выдерживать более высокие нагрузки при меньшем расходе материала по сравнению с системой, допускающей соединения только в четырёх направлениях.

Что происходит при выборе неверного класса нагрузки

Недостаточная спецификация класса нагрузки лесов для поддержки каменной кладки создаёт риски, выходящие за пределы очевидного структурного разрушения. Более распространённая проблема — чрезмерная деформация: платформа прогибается под нагрузкой, вызывая смещение швов раствора, растрескивание облицовочного камня или потерю устойчивости рабочими. Деформация в пределах упругой зоны может не привести к обрушению, однако она способна испортить кладку и потребовать дорогостоящей переделки.

Избыточная спецификация, напротив, ведёт к неоправданным затратам на ненужные материалы. Аренда лесов класса 6 обходится дороже, их монтаж занимает больше времени, а для установки более тяжёлых элементов требуется больше времени работы крана. Задача проектировщика — точно подобрать класс нагрузки в соответствии с реальными условиями объекта, избегая как завышения, так и занижения параметров.

Рамка EN 12811-1 обеспечивает техническую основу для такого соответствия. Однако стандарт действует только в том случае, если проектировщик точно оценивает реальные нагрузки — не только вес материалов, но и динамические нагрузки при их перемещении, сосредоточенные нагрузки при хранении, а также продолжительность этих нагрузок. Леса, достаточные для одного дня лёгкой кладки блоков, могут оказаться недостаточными для недели интенсивной облицовки камнем, даже если класс нагрузки одинаков, поскольку совокупное воздействие повторяющихся циклов нагружения со временем может привести к ослаблению соединений.

Производители, такие как STL Sun, выпускающие системы лесов с постоянным шагом розеток, унифицированными размерами клиньев и сертифицированными марками материалов, дают проектировщикам уверенность в том, что заявленный класс нагрузки отражает реальную производительность на строительной площадке. Стандарт устанавливает минимальные требования; качество изготовления определяет, достигается ли этот минимум надёжно смена за сменой, день за днём.