BEZPIECZEŃSTWO PRACY 3/2001
dr inż. KRZYSZTOF BASZCZYŃSKI
mgr inż. ZYGMUNT ZROBEK
Centralny Instytut Ochrony Pracy
Bezwładne masy kotwiczące
tosowanie indywidualnych syste- spadek nie przekracza 5�. Ponadto, odle-
mów chroniących przed upadkiem głoS
ć usytuowania bezwładnej masy od
Praca wykonana w ramach Programu
z wysokoS
ci napotyka często ba- krawędzi płaszczyzny podłoża musi wy-
Wieloletniego (b. SPR-1) pn.  Bezpie-
riery z powodu braku odpowiednich ele- nosić co najmniej 2,5 m. Norma ustala
czeństwo i ochrona zdrowia człowieka
mentów związanych z konstrukcją stałą, również, że bezwładne masy mogą być
w S
rodowisku pracy dofinansowanego
do których byłoby możliwe przyłączenie stosowane wyłącznie wówczas, jeżeli
przez Komitet Badań Naukowych
systemu ochronnego. Przydatny do tego podłoże nie jest oblodzone lub nie wy-
celu element konstrukcji stałej powinien stępują warunki prowadzące do powsta-
posiadać zarówno odpowiedni kształt jak nia oblodzenia. wymaga każdorazowo przeprowadzenia
i wytrzymałoS
ć  gwarantujące właS
ciwą Zasada działania bezwładnych mas analizy wytrzymałoS
ciowej tej konstruk-
współpracę z systemem ochronnym. kotwiczących polega na powstrzymywa- cji. Stosowanie bezwładnej masy bez
Rozwiązaniem tego problemu, zwła- niu spadania człowieka w wyniku łączne-
szcza na odpowiednio dużych poziomych go oddziaływania jej siły bezwładnoS
ci i
płaszczyznach (np. stropy lub poziome siły tarcia o podłoże. Energia kinetyczna
dachy budynków), może być zastosowa- spadającego człowieka, która nie została
nie bezwładnych mas kotwiczących. pochłonięta przez pozostałe składniki
Urządzenia te mają postać sztywnej lub systemu ochronnego jest pochłaniana
elastycznej bryły, zaopatrzonej w uchwy- (rozpraszana) w wyniku tarcia i odkształ-
ty do przyłączania podzespołu łącząco- ceń zachodzących wewnątrz bezwładnej
-amortyzującego wchodzącego w skład masy oraz w wyniku tarcia bezwładnej
systemu ochronnego. Instalacja bezwład- masy o podłoże. ZdolnoS
ć bezwładnej
nej masy kotwiczącej polega na ułoże- masy do pochłaniania energii jest uzależ-
niu jej na podłożu bez dodatkowego niona od jej sztywnoS
ci oraz wielkoS
ci
mocowania do konstrukcji stałej. Tak za- tarcia wewnętrznego materiału, z które-
instalowana bezwładna masa kotwiczą- go jest wykonana lub wielkoS
ci tarcia
ca  spoczywając swobodnie na podłożu między jej elementami. Zjawisko pochła-
 zastępuje element konstrukcji stałej niania wewnętrznego energii spadające-
z punktami kotwiczenia dla systemu go człowieka występuje niezależnie od
ochronnego. Przykład zastosowania sys- rodzaju konstrukcji bezwładnej masy.
temu ochronnego z bezwładną masą ko- Jednak jego wielkoS
ć i udział w proce-
twiczącą przedstawiono na rysunku. sie powstrzymywania spadania jest róż-
Bezwładne masy kotwiczące należą, ny dla różnych konstrukcji i trudny do
w grupie sprzętu chroniącego przed upad- okreS
lenia na drodze teoretycznej. War-
kiem z wysokoS
ci, do kategorii urządzeń toS
ć pracy tarcia zewnętrznego bez-
kotwiczących, których dotyczy norma władnej masy jest uzależniona od war-
PN-EN 795 [1]. Norma ta ustala podsta- toS
ci współczynnika tarcia ruchowego
wowe wymagania, metody badań oraz między powierzchniami bezwładnej
zasady stosowania tego typu urządzeń masy i podłoża, od jej przemieszcze- Przykład zastosowania systemu ochronnego z bez-
władną masą kotwiczącą: 1  bezwładna masa
kotwiczących. Zgodnie z ustaleniami nia i masy.
kotwicząca, 2  urządzenie do transportowania,
normy bezwładne masy kotwiczące mogą Obciążenie konstrukcji budowlanej
3  urządzenie samozaciskowe (składnik systemu
być stosowane na płaszczyznach, których bezwładną masą o znacznym ciężarze
ochronnego)
21
BEZPIECZEŃSTWO PRACY 3/2001
WYBRANE WARTOR
CI CHARAKTERYSTYCZNE RÓWNOMIERNIE ROZŁOŻONYCH OBCIĄŻEŃ
mierne zwiększanie masy powoduje
TECHNOLOGICZNYCH BUDOWLI I ICH CZĘR
CI (NA PODSTAWIE PN-82/B-02003)
większe obciążenie konstrukcji podłoża,
a tym samym ogranicza możliwoS
ć sto-
Obciążenie
Przeznaczenie pomieszczenia i sposób jego użytkowania
sowania tego typu urządzeń do budowli
(kN/m2)
mających wystarczająco wytrzymałą
konstrukcję noS
ną. Wskazuje to na po-
Stropy poddaszy oraz stropodachów wentylowanych, w których ciężar pokrycia
0,5
dachowego nie obciąża konstrukcji stropu, z dostępem przez wyłaz rewizyjny
trzebę projektowania i stosowania bez-
władnych mas o takich konstrukcjach,
Poddasza z dostępem z klatki schodowej 1,2
które charakteryzują się dużą zdolnoS
cią
do wewnętrznego pochłaniania energii
Pokoje i pomieszczenia mieszkalne w domach indywidualnych, czynszowych,
1,5
oraz możliwie dużym współczynnikiem
hotelach itp.
tarcia o przewidywane materiały podło-
Wszelkie pokoje biurowe, sale lekcyjne, poddasza użytkowane jako magazyny
ża przy jednoczeS
nie możliwie małej
2,0
lub kondygnacje techniczne, korytarze i halle w budynkach mieszkalnych lub szpitalnych
masie.
W Polsce bezwładne masy kotwiczą-
Audytoria, sale zebrań, sale restauracyjne, widownie teatralne, sale bankowe,
ce są mało popularnym składnikiem wy-
pomieszczenia koszar, wiejskie budynki inwentarskie dla zwierząt o masie do 80 kg,
3,0
klatki schodowe i galerie niewspornikowe w budynkach mieszkalnych lub szpitalnych,
posażenia chroniącego przed upadkiem
pomieszczenia produkcyjne w zakładach przemysłu lekkiego
z wysokoS
ci. Nie są do tej pory znane
przypadki ich stosowania w praktyce
koniecznoS
ci prowadzenia takiej analizy powierzchni, pozwoli to uzyskać szeroki przemysłowej. Chętnie natomiast są sto-
będzie możliwe wówczas, gdy obciąże- zakres możliwoS
ci jej stosowania, sowane w takich krajach jak W. Brytania
nia wywierane przez nią na podłoże będą  całkowicie wyeliminować można i Niemcy.
się mieS
ciły w zakresie obciążeń dopusz- koniecznoS
ć przeprowadzania oceny Zastosowanie bezwładnych mas kotwi-
czalnych dla tych elementów budowli, wytrzymałoS
ciowej konstrukcji podłoża, czących w systemach chroniących przed
uwzględnianych podczas ich projektowa- jeżeli obciążenie jednostkowe wywiera- upadkiem z wysokoS
ci pozwala w pew-
nia. Na podstawie analizy wytycznych ne przez bezwładną masę nie przekracza nych sytuacjach wyeliminować poważne
budowlanych stwierdzono, że obciążenia najmniejszej wartoS
ci obciążeń okreS
- utrudnienia w wykonywaniu prac na wy-
budowli bezwładną masą mogą wchodzić lonych przez normy PN-82/B-02003 sokoS
ci, związane z brakiem możliwoS
ci
w zakres obciążeń technologicznych i PN-80/B-02010, tzn. 0,5 kN/m2, zakotwiczenia systemu ochronnego.
(użytkowych)  dla stropów oraz obcią-  w przypadkach, które nie są okre- KoniecznoS
ć uwzględnienia nowych
żeń S
niegiem  dla dachów. WartoS
ci cha- S
lone przez powyższe normy (np. stare aspektów związanych z ukształtowaniem
rakterystyczne obciążeń technologicz- budynki) należy każdorazowo oceniać miejsca pracy, wytrzymałoS
cią konstruk-
nych równomiernie rozłożonych, stoso- możliwoS
ć posadowienia bezwładnej cji podłoża, konfiguracją systemu ochron-
wane w obliczeniach statycznych budow- masy na konstrukcji budowlanej, anali- nego jako całoS
ci oraz z organizacją pra-
li i ich częS
ci (stropów), okreS
la norma zując wytrzymałoS
ć tej konstrukcji. cy na wysokoS
ci nie wykracza poza moż-
PN-82/B-02003 [2]. WartoS
ci tych obciążeń Z wczeS
niejszych rozważań wynika, liwoS
ci potencjalnych użytkowników.
zawierają się w granicach 0,5 15 kN/m2. że podstawowymi parametrami konstruk- Stosowanie systemu ochronnego wypo-
Ze względu na możliwoS
ci posadowie- cyjnymi bezwładnej masy, decydujący- sażonego w prawidłowo zaprojektowaną
nia bezwładnej masy na stropie, najbar- mi o jej własnoS
ciach ochronnych i użyt- bezwładną masę, użytkowaną zgodnie
dziej krytyczny jest dolny ich zakres, któ- kowych, są: zdolnoS
ć do pochłaniania z ustalonymi zasadami, zapewnia czło-
ry dla przykładowych kategorii pomiesz- energii w wyniku odkształceń i tarcia wiekowi równie wysoki poziom bezpie-
czeń przedstawiono w tabeli. wewnętrznego, współczynnik tarcia mię- czeństwa, jak w przypadku systemu przy-
Uwzględniane podczas projektowania dzy powierzchniami bezwładnej masy łączonego do konstrukcji stałej.
budowli obciążenie S
niegiem jest okre- i podłoża oraz jej masa. Pochłanianie
S
lone w normie PN-80/B-02010 [3]. Dla i rozpraszanie energii zachodzące w bez-
WYKAZ NORM
dachów lub stropodachów płaskich, o na- władnej masie jest korzystne z punktu wi-
[1] PN-EN 795 Ochrona przed upadkiem z wy-
chyleniu względem poziomu nie przekra- dzenia efektywnoS
ci jej działania, a tym
sokoS
ci. Urządzenia kotwiczące. Wymagania
czającym 5�, wartoS
ć tego obciążenia samym ze względu na bezpieczeństwo
i badania
wynosi 0,784 kN/m2. człowieka. Maksymalizowanie wartoS
ci
[2] PN-82/B-02003 Obciążenia budowli. Ob-
Na podstawie analizy wytycznych bu- współczynnika tarcia bezwładnej masy
ciążenia zmienne technologicznie. Podstawowe
obciążenia technologiczne i montażowe
dowlanych można stwierdzić, że: o podłoże i wartoS
ci jej masy poprawiają
 bezwładna masa powinna wywierać skutecznoS
ć powstrzymywania spadania [3] PN-80/B-02010 Obciążenia w obliczeniach
statycznych. Obciążenia S
niegiem
możliwie małe obciążenie na jednostkę człowieka. Z drugiej jednak strony nad-
22