מה הם העומסים הנדרשים לעיגון לעבודות בגובה לפי EN795 (ולמה ?)

מקור העומסים והדרישות ההנדסיות לעיגון לעבודות בגובה לפי תקן EN795

תקן EN 795 הוא התקן האירופי המרכזי המגדיר את הדרישות לנקודות עיגון המיועדות להגנה מפני נפילה מגובה. כדי להבין את מקור העומסים הנדרשים בעיגון, יש להבדיל בין הכוחות הפועלים בזמן בלימת נפילה לבין מקדמי הבטיחות שהתקן מכתיב.

להלן סקירה מקיפה על מקור העומסים, הדרישות ההנדסיות, ובסוף המאמר - נתוני בדיקות מעבדה אמיתיות שביצענו על שני המוצרים המובילים שלנו, ADIT AAC ו-ADIT BTeye2.

1. הבסיס הפיזיקלי: כוח הבלימה המקסימלי (MAF)

מקור העומס הראשוני אינו משקל העובד במנוחה (סטטי), אלא האנרגיה הקינטית הנוצרת בזמן נפילה חופשית.

• הגבלת כוח: רוב מערכות הבלימה (סופגי אנרגיה) מתוכננות להגביל את הכוח הפועל על גוף העובד לכל היותר ל-6kN (כ-600 ק"ג).
• מקור המספר: מחקרים פיזיולוגיים קבעו כי זהו הכוח המקסימלי שגוף האדם יכול לספוג עם רתמה מבלי להיפצע בצורה אנושה.

2. דרישות העומס הסטטי לפי סוג העיגון

התקן מחלק את נקודות העיגון לחמש טיפוסים (A, B, C, D, E). עבור כל סוג, נקבע עומס בדיקה סטטי שעל העיגון לעמוד בו מבלי להישבר.

• עיגונים קבועים (Type A, C, D): נדרשים לעמוד בעומס סטטי של 12kN.
• עיגונים זמניים/ניידים (Type B): נדרשים לעמוד ב-12kN אם הם עשויים ממתכת, וב-18kN אם הם עשויים מחומרי טקסטיל (בשל רגישות לבלאי).
• משקולות ועיגוני חיכוך (Type E): נדרשים לעמוד בעומס בדיקה של 12kN, אך הבדיקה העיקרית שלהם היא דינמית (בלימת משקולת).

3. מקדמי בטיחות (Safety Factors)

מדוע הדרישה היא 12kN אם סופג האנרגיה מגביל את הכוח ל-6kN? התקן משתמש במקדם בטיחות של 2 (Double Safety):

1. 6kN - הכוח הצפוי בנפילה.
2. X2 - מקדם ביטחון להבטחת עמידות המבנה והעיגון גם בתנאי קיצון, התעייפות החומר או התקנה לקויה.

4. עומסים בדינמיקה של קווי חיים (Type C)

בקווי חיים גמישים (כבל פלדה), חישוב העומסים מורכב יותר בגלל תופעת השרשרת (Catenary forces):

• כאשר עובד נופל במרכז כבל מתוח, הכוח המועבר לנקודות הקצה (העיגונים) גדול משמעותית מכוח הבלימה עצמו.
• הזווית שנוצרת בכבל בזמן הנפילה גורמת ל"מכפיל כוח".
• בשל כך, בעיגוני קצה של קווי חיים, העומסים יכולים להגיע בקלות ל-20kN-40kN, תלוי באורך הקו ובמספר המשתמשים בו-זמנית. מתקין הקו חייב לספק תוכנית הנדסית המפרטת את העומסים המדויקים לקצוות.

יישום מעשי: התאמת עומסים לקו חיים עם בורג ADIT BTeye2

מעבר לדרישות התקן הכלליות, להוראות ההתקנה הרשמיות של היצרן יש משקל מכריע בהתאמת העומס בפועל. כך, למשל, להוראות ההתקנה של ADIT BTeye2 יש מספר נקודות קריטיות המשפיעות ישירות על העומסים שניתן להעביר בקו חיים (Type C):

• מספר משתמשים מותר: כאשר הבורג מותקן כנקודת עיגון בודדת (עוגן אחד לאדם בודד), הוא מאושר לשימוש עובד אחד בלבד. לעומת זאת, כאשר הוא משמש כעוגן קצה בקו חיים (שני עוגנים + כבל), היצרן מתיר עד 3 אנשים במקביל על אותו קו - נתון שמסביר חלק מהפיזור הגדול בעומסים שהוזכר בפרק הקודם.
• עומק התקנה ייעודי לקו חיים: לצורך התקנת קו חיים נדרש עומק התקנה מינימלי של 120 מ"מ בבטון בריא ותקין, לעומת עומק מינימלי של 8 ס"מ בלבד בהתקנה כנקודת עיגון לאדם בודד. תסבולת הבורג בשליפה משתנה בהתאם לעומק ההתקנה (כ-11-14 ס"מ בהקשר של קו חיים) ולטיב הבטון.
• שתי שיטות התקנה - וההשפעה שלהן על כיוון העומס: היצרן מגדיר שתי שיטות מאושרות להתקנת קו חיים עם הבורג: (1) שני עוגנים העובדים בגזירה, מותקנים בזווית קרובה לזווית האופטימלית לכיוון קצה הרצפה; (2) שני עוגנים העובדים בשליפה (מתיחה), מותקנים בכיוון מאונך. הבחירה בשיטה קובעת את כיוון הכוח שהעוגן בפועל נדרש לשאת.
• הגבלת כיוון הכוח - קריטית לעומסי הקטנריה: היצרן מדגיש כי יש להפעיל כוחות גזירה רק במישור הבורג. לכן בהתקנת קו חיים בשיטת הגזירה יש להקפיד שהעוגן יותקן בכיוון מאונך ושעין הבורג תהיה צמודה לתשתית ככל הניתן - אחרת נוצר עומס מצטבר (Catenary) שאינו פועל בכיוון שלו תוכנן הבורג, מה שעלול להפחית משמעותית מהתסבולת האפקטיבית שלו.
• מגבלת טיב הבטון: אין להתקין את הבורג בבטון שאינו תקין או חלש מבטון ב-20 ללא התייעצות עם מהנדס החברה, ובכל מקרה של ספק לגבי טיב הבטון - יש לבצע בדיקת שליפה בפועל, בדומה לבדיקות איזוטופ שהוצגו לעיל.
• הגבלת חיי שימוש: אין להשתמש בבורג יותר מ-5 פעמים לעבודות בגובה. פגיעה נראית לעין, הפחתת עובי ההברגה או קושי בהברגה מחייבים החלפה מיידית - שכן עומס תכן (SWL) מבוסס על הנחת בורג תקין ולא בורג שעבר בלאי מצטבר.
• פיקוח תקופתי בהתקנות קבועות: הציפוי המגיע עם הבורג הוא גלוון קר של 5-8 מיקרון בלבד, ולכן בהתקנה קבועה/ארוכת טווח יש לבצע פיקוח צמוד אחר התפשטות קורוזיה לפחות פעם בשנה - באופן התואם לדרישת הבדיקה התקופתית השנתית שהוזכרה במאמרים הקודמים בנושא EN365.

5. עומסי תכנון לעומת עומסי בדיקה

חשוב להבדיל בין שני מושגים:

• עומס כשל מינימלי/בדיקה (Proof Load): העומס שהעוגן אמור לעמוד בו בבדיקת שליפה. שימו לב שהעוגן נבדק לרוב בעומסים סטטיים שיכולים להיות שונים מהתסבולת בעומסים דינמיים.
• עומס תכן/עבודה (SWL): עומס שמותר להפעיל על העיגון הכולל את מקדם הבטיחות המתאים, המשמש בעיקר לתכנון עיגון על ידי קונסטרוקטור (לדוגמא בשביל קווי חיים).
• דרישת התשתית: המבנה שאליו מתחבר העיגון (בטון, פלדה) חייב להיות מסוגל לשאת את עומסי הבדיקה של התקן עם מקדם בטיחות נוסף לפי תקני הבנייה.

תסבולות מוכחות במעבדה: עוגן ADIT AAC ובורג ADIT BTeye2 - שניהם בעלי תקן EN795

לאחר שהבנו מאיפה מגיעות הדרישות הסטטיות והדינמיות של התקן, חשוב להראות כיצד שני המוצרים המובילים שלנו עומדים בהן בפועל. לשונית AAC : עוגן לסנפלינג עבודות בגובה העומד בתקן אירופאי EN795 ו-בורג בהברגה ישירה BTeye, הנקודת עיגון לעבודות בגובה הטוב ביותר נבדקו שניהם במעבדה הבריטית המוכרת SATRA כעוגני Type A בהתאם לתקן EN795:2012, ועברו גם בדיקות שליפה הרסניות נוספות במעבדת איזוטופ בישראל.

שני המוצרים, לשונית AAC ו-בורג BTeye2, מגיעים עם תיק תקני מלא ובדיקות מעבדה עצמאיות, ומיועדים לשימוש כנקודת עיגון תקנית בהתאם לתקן EN795 - יחד עם השילוט הנדרש לפי EN365 שעליו הרחבנו במאמרים נוספים באתר.