Systems stillads Offshore

Transkript

1 Efteruddannelsesudvalget for bygge-/anlæg og industri (BAI) Systems stillads Offshore Elevhæfte Undervisningsministeriet, Materialet er revideret og udviklet af Efteruddannelsesudvalget for bygge /anlæg og industri (BAI) i samarbejde med Per Klarskov Ingeman AMU-vest. Materialet kan frit viderebearbejdes med angivelse af følgende tekst: Dette materiale indeholder en bearbejdning af undervisningsmaterialet Systemstillads offshore, udviklet for Undervisningsministeriet af Efteruddannelsesudvalget for bygge/anlæg og industri i samarbejde med Per Klarskov Ingeman AMU-vest. Fotomatrialet der er brugt er venligst stillet til rådighed af AMU-vest og Per Klarskov Ingeman AMU-vest.

2 Forord Dette hæfte behandler emnet systemstillads offshore. Formålet med hæftet er at opkvalificere deltagerne til at få en større forståelse for betydningen af at vælge og anvende det rigtige stilladsudstyr til de arbejdsopgaver der udføres, således arbejdet kan udføres på en sikker måde. Deltagerne instrueres i brugen af ALUSTAR s montagevejledning, og bliver gjort bekendt med de til enhver tid gældende regler for opførelse af stilladser på offshore installationer, grunden hertil er at ALUSTAR stilladser er den eneste system der dags dato er godkendt i Dansk sektor. Kompendiets indhold kan med fordel suppleres med ALUSTAR s Danske montagevejledning, denne kan downloades på flg. hjemmeside, 2

3 Indhold Forord... 2 Historik... 4 Belastningsklasser... 5 Belastningsklassernes anvendelsesområder... 5 Belastningskrav... 6 Gitterdrager... 7 Montering... 8 Samling af gitterdrager... 9 Alustar gitterdrager Udkragende alu drager Layher gitterdrager Stilladsunderlag og ophæng i konstruktioner af stål Beslag for ophæng af stilladser i kæder Belastning af riste

4 Historik Ved de store Hook-up projekter på Gorm og Tyra felterne omkring 1980érne blev alt stilladsmontage foretaget med rør, koblinger og træplanker. Det var ikke en særlig arbejdsmiljø venlig måde at arbejde på og det tog samtidig også lang tid at konstruerer disse stilladser. Hængestillads i rør og koblinger I starten af 1990érne blev der introduceret en ny type stillads i Norge, navnet var Alustar. Dette systemstillads vandt efterfølgende indpas i den Danske offshore sektor, stilladset er i aluminium og vejer ikke meget i forhold til traditionel rør- og koblingsstilladser. Montage af hængestillads, i Alustar 4

5 Belastningsklasser Belastningsklasse Belastningskrav A Jævnt fordelt Belastningskrav B Koncentreret på 500 mm x 500 mm Belastningskrav C Én person på 200 mm x 200 mm Belastningskrav D Delareal kn/m 2 kg/m 2 kn kg kn kg kn/m 2 kg/m 2 Delareal m 2 1 0, , , , , , , , ,0 100 Ikke relevant 4 3, , , , ,4 X A 5 4, , , , ,4 X A 6 6, , , , ,5 X A Tabel 1. A = arealet mellem søjleparene Belastningsklassernes anvendelsesområder Klasse 1: Visuel inspektion. Evt. arbejde som vagtmand. Anvendes sjældent Klasse 2: Let reparationsarbejde med anvendelse af værktøj. Materialer i mindre omfang til snarlig brug kan placeres på stilladsgulvet. Anvendelsesområderne kan være: let malerarbejde, elektrikerarbejde, inspektionsarbejde, og rengøringsarbejde. Klasse 3: Arbejdsstillads, hvor materialer til snarlig brug kan placeres på stilladsgulvet. Anvendelsesområderne kunne være: svejsearbejde, rørlæggerarbejde, isoleringsarbejde, tømrerarbejde og malerarbejde. Klasse 4 og 5: Tungt arbejde. Materialer kan være placeret i flere områder. Anvendelsesområderne kunne være: oplægning af jernprofiler, opstilling af sandpotte Klasse 6: Meget tungt arbejde. Anvendelsesområderne kunne være: Oplagring af større mængder materialer. 5

6 Belastningskrav Til hver belastningsklasse er der 3 eller 4 belastningskrav, der skal tages hensyn til. Man må se på, hvorledes disse belastningskrav påvirker stilladsets gulv, tvær- eller længdebjælker og søjler. Stilladset skal dimensioneres for det belastningskrav, der giver den største belastning. Belastningskrav A: Jævnt fordelt belastning Hvert stilladsgulv skal kunne bære en jævnt fordelt belastning på hele gulvarealet i henhold til tabel 1. Belastningskrav B: Koncentreret belastning på et areal på 500 mm x 500 mm Hvert stilladsgulv skal kunne bære en koncentreret belastning i henhold til tabel 1 på arealet 500 x 500 mm. Belastningen skal påføres det mest ugunstige sted. Hvis gulvbredden er mindre end 500 m reduceres kravet tilsvarende, men kan aldrig være under 1,5 kn. Belastningskrav C: Personlast på areal 200 x 200 mm Hvert stilladsgulv skal kunne bære en personlast på 1 kn på arealet 200 x 200 mm. Belastningen skal påføres det mest ugunstige sted. Belastningskrav D: Belastning af et delområde. Er en jævnt fordelt belastning, der kun påføres en del af gulvarealet. For klasserne 4 og 5 (på 40 % af gulvarealet) og klasse 6 (på 50 % af gulvarealet). Baggrunden for kravet er, at der på disse svære stilladser ofte placeres store og meget tunge emner. 6

7 Gitterdrager Brugervejledning De fleste hængestilladser afviger fra de standardopstillinger der vises i tabeller og må derfor eftervises beregningsmæssigt af en sagkyndig person. Når stilladset overdrages til brugerne, kan det være til stor hjælp hvis der vedlægges et checkskema hvoraf der fremgår i hvilken stand stilladset bliver afleveret. Checkskemaet skal også oplyse om eventuelle begrænsninger og hvordan stilladset benyttes. Det skal sikres at brugerne har forstået denne brugervejledning. Anvendelse Over rørføringer, til arbejdsplatforme og i forbindelse med hængestilladser anvendes gitterdragere. Gitterdragerne monteres på søjlerne med retvinklede koblinger. Fordelen ved at anvende gitterdragere i stedet for stilladsrør er, at de tåler langt større belastninger. Den tilladelige belastning af gitterdragere afhænger af: spændvidden afstivningen af gitterdragerens belastede længderør (for at forhindre vipning) materialet (stål eller aluminium) gitterdragerens konstruktion (tværsnit) belastningens fordeling koblingernes bæreevne 7

8 Montering Vipning ved tryk i overflange Når man belaster en gitterdrage, vil der være trykspænding i det øvre længderør og trækspændinger i det nedre længderør. Ved trykspændinger i gitterdragerens øvre længderør vil det bøje ud (vippe). Det er derfor meget vigtigt, at fastholde dette længderør og derved forhindre vipning. Tryk Træk Tryk /trækspændinger i drager Vipning af gitterdragerens belastede længderør kan sammenlignes med udbøjning på et stilladsrør. Ved at afstive vandret forkorter vi knæklængden og øger dermed bæreevnen, det er vigtig at følge fabrikantens vejledning. Udbøjning af overflange ved tryk på denne (vipning) Den nye effektive knæklængde bliver afstanden mellem afstivningerne. Hvis belastningen stadig bliver for stor, må man aflaste gitterdrageren ved: understøtning (montering af trykrør) aflastning (montering af trækrør). Aflastning vil normalt være at foretrække. HUSK! En gitterdrager der ikke er afstivet er ikke stabil Rigtig belastning Rigtig belastning Forkert belastning 8

9 Samling af gitterdrager Gitterdrager samles med et specielt samlerør, samt 4 stk. specialbolte M12 x 60. Samlerør skal anvendes i både øvre og nedre længderør. Bæreevne Oplysninger om gitterdragerens bæreevne og belastningsforudsætninger må skaffes hos leverandøren. Der vil typisk være oplysninger om tilladelige belastninger for: en linjelast (en jævnt fordelt belastning pr. m) og en enkeltpunktsbelastning i enten 1/2-, 1/3- eller 1/4- punkterne den tilladelige belastning p (som er en linjelast pr. meter) og F (som er en enkeltpunktsbelastning i ét punkt) forudsætter, at gitterdragerens øvre længderør er afstivet med den afstand, som er angivet i tabellen. Ved større afstand mellem afstivningerne reduceres bæreevnen (se leverandørens oplysninger). ¼ ⅓ ½ Belastningspunkter Q Jævnt fordelt belastning L 9

10 Alustar gitterdrager I nedenstående tabeller gælder følgende belastningsforudsætninger for en 45 cm høj Alustar gitterdrager: Højden på gitterdrager er 0,45m. De opgivne værdier i nedenforstående tabeller forudsætter at dragen afstives hver 1,4m horisontalt. Længde (m) 3,20 m 4,20 m 5,20 m 6,20 m 8,20 m Vægt (kg) 10,47 13,76 17,00 20,35 26,94 Q Jævnt fordelt last på drager Længde (m) 3,00 4,00 6,00 8,00 Tilladt samlet last (kn) 21,00 15,68 10,32 7,60 Tilladt jævnt fordelt last (kn/m) 7,00 3,92 1,72 0,95 10

11 F Punktlast på drager Længde (m) 3,00 4,00 6,00 8,00 Tilladt punkt last (kn) 10,49 7,83 5,15 3,78 F F Punktlast i 3 dels punkter Længde (m) 3,00 4,00 6,00 8,00 Tilladt punktlast (kn) 7,87 5,87 3,86 2,83 Tilladt samlet last (kn/m) 15,74 11,74 7,72 5,66

12 Eksempel: 4m drager: belastning på ½ længde, midt på drager F ½ 2,0m a b 2,0m 7,92kN/m 4m = 31,68 31,68 (2,0m 2,0m) = 7,92kN Eksempel: 4m drager belastning på ⅓ længde F ⅓ del a- 1,333m a b b- 2,666m 7,92kN/m 4m = 31,68 = 31,68 = 8,914 kn (1,333m 2,666m) Eksempel: 4m drager: belastning på ¼ længde F ¼ del a- 1,0m a b b- 3,0m 7,92kN/m 4m = 31,68 = 31,68 =10,56kN (1,0m 3,0m) Belastning på Aluminium drager 45cm høj (ALUSTAR 7.92kN/m.) Længde ⅓ ½ ¼ 2m 17,91kN = 1791kg 15,84kN = 1584kg 21,12kN = 2112kg 3m 11,88kN = 1188kg 10,56kN = 1056kg 14,08kN = 1408kg 4m 8,92kN = 892kg 7,92kN = 792kg 10,56kN = 1056kg 5m 7,12kN = 712kg 6,33kN = 633kg 8,44kN = 844kg 6m 5,94kN = 594kg 5,28kN = 528kg 7,04kN = 704kg 7m 5,09kN = 509kg 4,52kN = 452kg 6,03kN = 603kg 8m 4,45kN = 445kg 3,96kN = 396kg 5,28kN = 528 kg 12

13 Reaktioner på belastning R A = R B = 2 F Eksempel: 4m drager belastet på midten 7,92kN 7,92kN 2søjler = 3,95kN reaktionen i hver ende Eksempel: 4m drager jævnt belastet Q 15,84kN Q R A = R B = 2 Q = 15,84kN 2søjler = 7,925 kn Jævnt fordelt belastning Belastningen jævnt fordelt er den ½ belastning som en punktbelastning midt på drager Eksempel: 4m drager F midt på 7,92kN 2 = Q 15,84kN jævnt fordelt Q Jævnt fordelt belastning Aluminiums drager (ALUSTAR ) 2m 31,68kN = 3168kg 6m 10,56kN = 1056kg 3m 21,12kN = 2112kg 7m 9,04kN = 904kg 4m 15,84kN = 1584kg 8m 7,92kN = 792kg 5m 12,66kN = 1266kg 13

14 Udkragende alu drager Eksempel: udkragning 0,75m 7,92kN / m = 10,75kN 0,75m F Eksempel udkragning 2,00m 7,92kN / m = 3,96kN 2,00m Belastning på udkragende Aluminium drager 45cm høj (ALUSTAR 7.92kN/m) 0,50m 15,84kN = 1584kg 2,0m 3,96kN = 396kg 0,75m 10,56kN = 1056kg 2,5m 3,16kN = 316kg 1,00m 7,92kN = 792kg 3,0m 2,64kN = 264kg 1,50m 5,28kN = 528kg 4,0m 1,98kN = 198kg 14

15 Layher gitterdrager I nedenstående tabeller gælder følgende belastningsforudsætninger for en 45 cm høj Layhergitterdrager: Aluminium Tilladelig enkeltpunkts- belastning på midten af en 45cm høj LAYHER-gitterdrager af aluminium. Afstivningsafstand: 1,0 m Spændvidde F (kn) 14,40 10,80 8,64 7,20 6,17 5,40 4,80 4,32 3,60 Aluminiun Tilladelig jævnt fordelt- belastning af en 45cm høj LAYHER-gitterdrager af aluminium. Afstivningsafstand: 1,0 m Spændvidde F (kn/m) 7,61 5,40 3,46 2,40 1,86 1,35 1,07 0,86 0,60 Stål Tilladelig enkeltpunkts- belastning på midten af en 45cm høj LAYHER-gitterdrager af stål Afstivningsafstand: 1,2 m Spændvidde F (kn) 28,34 21,78 20,05 17,53 13,48 12,57 11,05 9,83 7,99 Stål Tilladelig jævnt fordelt- belastning af en 45cm høj LAYHER-gitterdrager af stål Afstivningsafstand: 1,2 m Spændvidde F (kn/m) 7,61 5,40 3,46 2,40 1,86 1,35 1,07 0,86 0,60 15

16 Eksempler på brugen af gitterdrager i forskellige opbygninger. Gitterdrager med udkragning Gitterdrager med spænd over udgravning Gitterdrager med spænd Dragespænd som tag 16

17 Stilladsunderlag og ophæng i konstruktioner af stål. Hvis underlaget eller ophænget placeres på gitterriste, skal ristenes bæreevne kontrolleres. Det er ikke sikkert at ristene er stærke nok til at optage belastningen fra stilladssøjlerne. Konstruktioner af stålprofiler, H-bjælker, kanaler og lignende er dimensioneret til en given belastning. Hvis et stillads hænges op i en sådan konstruktion er det ikke sikkert at konstruktionen kan klarer denne ekstra belastning. Som eksempel kan vi forestille os en gangbro på Nordsøen, som er 100 m lang og som kun er konstrueret for at personer skal kunne gå fra den ene platform til den anden. Hvis vi bygger et stillads på hele gangbroen, er egenvægt af stilladset måske 500 kn (500 personer af 1 kn) og skal vi regne nyttelast med, er vi måske oppe på det tredobbelte. Det er ikke sikkert at gangbroen tåler dette! Stilladsmontøren skal sikre sig at konstruktionen kan tåle den totale belastning der er, når stilladset er færdigbygget. Sådanne beregninger skal udføres af kyndige personer. Rørclams Stillads på gangbro opbygget med rørclams 17

18 Beslag for ophæng af stilladser i kæder Der findes forskellige typer beslag til ophæng, som kan anvendes ved bygning af hængestillads. Ophængene er fleksible og er ikke afhængig af om stilladssøjlen er ophængt direkte under beslaget. Et stillads ophængt i kæder skal være udført på en sådan måde, så stilladset er sikret på alle sider mod at komme i svingninger og at bæremidlet ikke kan blive beskadiget. Bæremidlet for hængestilladser må kun bestå af ikke brændbart materiale. Brug af fibertove er altså ikke tilladt. Kæderne kan have forskellige længder, og kan forkortes ved at flytte sjæklen, som normalt er monteret i den øverste ende af kæden. I den nederste del af kæden er der monteret et overgangsstykke for fastgørelse til søjlen. Det kan enten være en ophængskobling, så fastgørelsen kan monteres i en valgfri højde på søjlen, eller det kan være et overgangsstykke for fastgørelse i toppen af søjlen. Hvor meget kædeophængene kan belastes med, vil afhænge af bl.a. kædetype, ophæng til konstruktionen, ophæng til søjle og spredningsvinkel. Max tilladt vertikal belastning for kædeophæng med dobbelt ophængs kobling - 20 kn (2000kg) kg kg kg kg kg kg kg kg kg Kortleddet kæde Belastning i kg. Vinkler over 45 bør undgås Kæde fastgjort direkte 18

19 Kæder som bliver brugt til hængestillads skal opfylde kravene i DIN 5688 og kæderne skal testes efter DIN 685. Den tilladelige bæreevne for disse kæder udgør ¼ af mindste brudstyrke. Der findes forskellige typer beslag til ophæng, som kan anvendes ved bygning af hængestillads. Ophængene er fleksible og er ikke afhængig af om stilladssøjlen er ophængt direkte under beslaget. Kæde fastgjort til søjle med ophængskobling Kæde fastgjort til ophængskomponent for søjle Layher foreskriver en tilladelig belastning pr. del på 15 kn ved nedenfor viste montagemetode. Sakseklo i åbnet tilstand Sakseklo med kæde og lastekrog 19

20 Ophæng for rist Mål 150*150 Vægt. 5,0 kg Max belastning 20KN Forskellige typer beslag for ophæng Savtanning Belastning af riste På offshore platforme, raffinaderier, kraft/varmeværker o.l. bygges der ofte på gitterriste. Her må ristenes bæreevne undersøges før de bliver belastet. Ristenes bæreevne er afhængig af maskevidden, bærejernenes dimensioner og spændevidden mellem bærebjælkerne. 20

21 Desuden svækkes bæreevnen ved Savtanning. Belastning på rist Monter altid ophæng eller fundament så tæt på bærebjælken som muligt. I specielle tilfælde bør det også vurderes om bærearealet skal øges eller der skal laves ekstra sikring. For at belaste ristene må vi have tabeller eller beregne dem. Der er lavet en sådan tabel. Læg mærke til alle de forudsætninger som er taget. For at forenkle tabellen går vi ud fra at ophænget/underlaget for stilladset er placeret på den mest ugunstige måde på risten, det vil sige midt i spændevidden. 21

22 Kolonne 1 = Offshore -rist S-34 x 100, med en bærejernhøjde på 30 mm, tykkelse 5 mm og savtanningsfaktor 0,84. Kolonne 2 = Offshore -rist S-41 x 100, med en bærejernhøjde på 30 mm, tykkelse 5 mm og savtanningsfaktor 0,84. Kolonne 3 = Raffinaderi -rist S-34 x 100, med en bærejernhøjde på 30 mm, tykkelse 3 mm og savtanningsfaktor 0,84. Arbejdsbelastning på riste. Spændvidde i mm Kolonne 1 S-34 x 100 (30 x 5) Kolonne 2 S-41 x 100 (30 x 5) Kolonne 3 S-34 x 100 (30 x 3) ,40 15,66 10, ,05 10,84 7, ,21 8,29 5, ,50 6,71 4, ,27 5,64 3, ,40 4,86 3, ,75 4,27 2, ,23 3,81 2, ,82 3,44 2, ,48 3,13 2,09 Savtanningsfaktor er taget med i tabellen. Belastning i kn Tilskæring Tabellen er baseret på en ophængs/underlagsplade på 150 x 150 mm, og med 5 bærejern som er belastet. Hvis pladens størrelse på tværs af bærejernene øges, kan der lægges 10 % til for hvert ekstra bærejern som belastes. Hvis pladen reduceres, trækkes 20 % fra for hvert bærejern som bliver reduceret. Hvis pladens størrelse øges i længderetningen af bærejernene, er der meget lidt ekstra belastning at hente, med mindre pladen går hen overristenes overlæg. NB! Hvis risten er tilskåret skal de bærejern som bliver belastet have oplæg i begge ender. Da der er mange faktorer at tage hensyn til, er vi afhængig af monteringsvejledninger for at kunne anvende disse på en sikker måde. 22