Dane obciążeniowe urządzenia (loading data) pod fundament

Wyobraź sobie taką sytuację: na liście dokumentów w japońskiej specyfikacji zakupowej (kōbai shiyōsho) dostawca pompy ma przedstawić „loading data” (jap. rōdingu dēta). Dostawca przysyła tabelę z jednym wierszem mas, biuro konstrukcyjne odpowiada, że z tym nie zacznie projektu fundamentu, a japoński wykonawca chce zamrozić rysunki fundamentów w przyszłym miesiącu. Ten przewodnik wyjaśnia, czym są dane obciążeniowe, co powinny zawierać i kiedy są potrzebne, żeby za pierwszym razem poprosić o właściwe informacje.

W skrócie: dane obciążeniowe (loading data) to dokument projektowy, który mówi osobom projektującym fundament, konstrukcję stalową lub strop budynku, jakie obciążenia przekazuje na nie urządzenie. Oprócz mas pokazują środek ciężkości, punkty podparcia, kierunek każdej siły oraz warunki pracy, dla których podano daną wartość. Sama lista mas często nie wystarcza, bo dwie maszyny o tej samej masie mogą obciążać fundament zupełnie inaczej, jeśli różni je położenie środka ciężkości lub sposób podparcia.

Spis treści

1. Czym są dane obciążeniowe (loading data)?
2. Co powinny zawierać dane obciążeniowe
3. Po co dane obciążeniowe: kto co komu przekazuje
4. Kiedy przekazać dane obciążeniowe
5. Lista kontrolna danych obciążeniowych
6. Pytania do japońskiego dostawcy
7. Ograniczenia tego przewodnika
8. FAQ
9. Źródła

Czym są dane obciążeniowe (loading data)?

Dane obciążeniowe porządkują masę urządzenia, położenie środka ciężkości, wymiary i siły występujące podczas pracy w formie, której może użyć projektant fundamentu. W dokumentach japońskich występują też nazwy 機器荷重図 (kiki kajū-zu, rysunek obciążeń urządzenia) i 基礎荷重資料 (kiso kajū shiryō, dane obciążeń fundamentu). Po polsku nie ma jednej utrwalonej nazwy, często opisuje się to po prostu jako dane do projektu fundamentu, dlatego uzgodnij z zamawiającym zawartość dokumentu, a nie samą nazwę.

Dotyczy to każdego urządzenia, które przekazuje obciążenie na konstrukcję: pomp, zbiorników, sprężarek, turbin i różnych ram wsporczych. „Urządzenie wymagające fundamentu” obejmuje także urządzenia oparte na stropie budynku lub na stalowej ramie, więc brak odrębnego fundamentu betonowego sam w sobie nie oznacza, że dane obciążeniowe są zbędne. To, czy urządzenie stoi na własnym fundamencie, na płycie stropowej czy na ramie, zmienia też adresata danych i warunki, jakich potrzebuje.

Zakres informacji zależy od urządzenia i warunków zamówienia. Dotyczy to zwłaszcza położenia i zakotwienia śrub kotwiących: ustala się je, uzgadniając, kto za co odpowiada po stronie urządzenia, a kto po stronie fundamentu, a potem sprawdzając, czy obie strony są ze sobą zgodne.

Rysunek 1: masa, środek ciężkości i punkty podparcia w jednym układzie współrzędnych

Schemat wyłącznie poglądowy. Przyjmij jedną konwencję współrzędnych, aby czytelnik mógł znaleźć środek ciężkości i punkt przyłożenia każdego obciążenia.

Co powinny zawierać dane obciążeniowe

Identyfikacja urządzenia i zakres

Zacznij od jasnego wskazania, jakiego urządzenia dotyczy dokument. Na rysunku podaj oznaczenie pozycji (tag), typ, liczbę sztuk i zakres wyposażenia dodatkowego oraz zaznacz, czy dana masa dotyczy samej maszyny, czy obejmuje też silnik i wspólną ramę podstawy.

Masy w poszczególnych stanach

Masa zmienia się ze stanem urządzenia: pusty (suchy), eksploatacyjny, napełniony medium, w trakcie próby i tak dalej. Nie mieszaj wartości dla samej maszyny z wartościami obejmującymi medium, izolację lub wyposażenie dodatkowe i przy każdej liczbie wpisz stan, który ona opisuje.

Poniższa tabela pokazuje, jak łączyć każdy przypadek obciążenia z tym, co obejmuje.

Rysunek 2: przy każdym przypadku obciążenia wpisz, co on obejmuje

Przykładowy przypadek

Co obejmuje

Co sprawdzić

Stan suchy (bez medium)

Urządzenie, silnik, rama podstawy, wskazane wyposażenie

Jak traktowane są resztki medium i elementy tymczasowe

Praca normalna

Urządzenie z medium oraz siły występujące podczas pracy

Poziom i gęstość medium; składowe statyczne i zmienne

Napełnienie / próba

Medium próbne i zakres napełnienia urządzenia

Masa lub warunki podparcia inne niż w pracy normalnej

Konserwacja / zdjęte części

Części pozostające na miejscu i elementy odłożone tymczasowo

Przesunięcie środka ciężkości; kto przejmuje obciążenia tymczasowe

Sejsmika, wiatr itd.

Oddziaływania obliczeniowe: określ warunki i kombinacje

Kto je oblicza i kto stosuje współczynniki obciążenia

Przykładowy układ. Jeśli po zatrzymaniu w urządzeniu zostaje medium, pokaż to osobno od stanu suchego. Potrzebne przypadki zależą od urządzenia, miejsca instalacji i warunków projektowych. Nie sumuj mechanicznie wartości maksymalnych z przypadków, które nie mogą wystąpić jednocześnie.

Masa a siła, obciążenia statyczne a dynamiczne

„Praca i postój” oraz „obciążenie statyczne i dynamiczne” to różne klasyfikacje. Masa własna i masa medium są składowymi statycznymi także wtedy, gdy maszyna pracuje. Oddziel je od sił zmieniających się przy rozruchu i zatrzymaniu, od drgań oraz od ruchu obrotowego i posuwisto-zwrotnego.

„Masa 2500 kg” i „obciążenie pionowe 24,5 kN” to także różne wielkości fizyczne w różnych jednostkach. Po polsku słowo „ciężar” bywa używane raz jako masa, raz jako siła, więc przy każdej wartości podaj jednostkę i napisz, czy jest to masa, czy siła przeliczona z masy. Nie przekazuj tabeli samych liczb opisanych tylko jako „ciężar”.

Zwróć uwagę na jeszcze jedną różnicę w nazewnictwie. W terminologii Eurokodów (PN-EN 1990) oddziaływania dzieli się na stałe, zmienne i wyjątkowe, a podział „statyczne / dynamiczne” z dokumentu japońskiego jest innym podziałem. Uzgodnij z projektantem, jak dane wartości mają zostać zaklasyfikowane.

Środek ciężkości, punkty podparcia i współrzędne

Następnie pokaż środek ciężkości i punkty podparcia, przez które obciążenie wchodzi w fundament. Wymiary gabarytowe nie mówią, gdzie jest środek ciężkości, a założenie, że leży on w środku maszyny, trzeba sprawdzić na konfiguracji, która faktycznie zostanie dostarczona.

Wysokość środka ciężkości wpływa też na moment przewracający, który wywołują siły poziome. Japońskie Ministerstwo Rolnictwa, Leśnictwa i Rybołówstwa (MAFF) w dokumencie o montażu urządzeń elektrycznych podaje na przykład sprawdzenie fundamentu na podstawie masy urządzenia, wysokości środka ciężkości i rozstawu śrub.

Początek układu współrzędnych umieść w punkcie, który da się wskazać na rysunku, na przykład w środku urządzenia, w określonym punkcie na krawędzi ramy podstawy albo w wybranym punkcie podparcia. Ujednolicz kierunki X, Y, Z i płaszczyzny odniesienia wymiarów, aby projektant fundamentu rzadziej mylił się przy przeliczaniu na inny początek. Wymiary powinny dać się prześledzić od tych samych punktów odniesienia co fizyczne urządzenie: pokaż odległości między punktami podparcia i wysokości nad płaszczyzną odniesienia oraz zadbaj, by środek ciężkości był czytelny na tym samym rysunku co obrys.

Jeśli zestawiasz siły i momenty w tabeli, podaj dodatni zwrot każdej składowej. „Siła, którą urządzenie przykłada do fundamentu” i „reakcja fundamentu na urządzenie” mają przeciwne zwroty, więc zaznacz, którą z nich pokazuje tabela.

Jeżeli punkt, w którym zsumowano obciążenia, różni się od punktu, w którym liczy projektant fundamentu, przekaż także to przesunięcie. Ta sama siła pozioma daje inny moment na innej wysokości, więc trzymaj wartość i punkt jej przyłożenia w jednym dokumencie.

Obciążenia sejsmiczne, wiatr i obciążenia dynamiczne

Przy oddziaływaniach sejsmicznych, wiatrowych i podobnych producent urządzenia i strona budowlano-konstrukcyjna muszą uzgodnić, kto co oblicza. Rozdziel to, co strona odbierająca wyliczy z masy i środka ciężkości, od tego, co producent już obliczył, żeby to samo oddziaływanie nie zostało przyłożone dwa razy.

W Polsce oddziaływania wyznacza się zazwyczaj według Eurokodów (np. PN-EN 1991-1-4 dla wiatru i PN-EN 1998-1 dla sejsmiki), a wartości i współczynniki podane według japońskich zasad nie są wprost zamienne. Zapytaj więc dostawcę, według jakiej normy podał wartości, i uzgodnij z projektantem konstrukcji, czy mają zostać przeliczone.

Dla maszyn wirujących projektant fundamentu może potrzebować nie tylko wartości siły drgającej, ale też prędkości obrotowej lub częstotliwości i kierunku działania. Sprawdź, czy tabela obciążeń statycznych wystarcza, a jeśli potrzebne są dane dynamiczne, poproś o nie producenta konkretnie.

Wartość opisana jedynie jako „obciążenie dynamiczne” może być na przykład siłą zmienną w czasie albo obciążeniem statycznym powiększonym o dodatek. Potwierdź definicję wartości, kierunek zmian, potrzebne informacje o częstotliwości i to, do jakich obliczeń ma służyć.

Obciążenia od rurociągów i dopuszczalne obciążenia króćców

Obciążenia od rurociągów działające na króćce urządzenia to osobny punkt kontroli. Materiały planistyczne KSB obejmują masę pompy i medium oraz masę rurociągu z cieczą w nim, a także wyjaśniają, że zależnie od sposobu podparcia rurociągu trzeba uwzględnić siły od rozszerzalności cieplnej i ciśnienia.

„Dopuszczalne obciążenie króćca” to zakres siły, jaki urządzenie może przyjąć na króćcach. Nie traktuj go jako obciążenia, które urządzenie stale przekazuje na fundament. Zamiast tego porównaj obciążenia od rurociągów, które faktycznie działają na króćce, z podporami, które je przejmą.

Zależnie od urządzenia także dopuszczalne przemieszczenia i dokładność montażu mogą być warunkami potrzebnymi projektantowi fundamentu. Pamiętając o różnicy między kompensatorem a elastycznym przewodem, rozdziel części poruszające się przy rozszerzaniu cieplnym od punktów stałych i ustal, kto przejmuje siły powstające tam, gdzie ruch jest ograniczony.

Przykład obliczeniowy: dlaczego sama masa całkowita nie wystarcza

Żeby zrozumieć, co znaczą reakcje podpór, weź prosty model z dwoma punktami podparcia. Urządzenie ma masę własną 1500 kg i zawiera 1000 kg medium, więc jego masa eksploatacyjna wynosi 2500 kg. Dla ilustracji przyjmij przyspieszenie ziemskie 9,8 m/s².

Rysunek 3: te same 24,5 kN, ale nierówne reakcje, gdy środek ciężkości jest przesunięty

Model z dwiema podporami przenoszącymi tylko obciążenie pionowe. Na podstawie tego rysunku nie da się określić obciążenia każdej nogi rzeczywistego urządzenia na czterech nogach ani jego śrub kotwiących.

Niech podpory A i B będą oddalone o 2,0 m, a środek ciężkości leży 0,8 m od A. Z równania momentów względem A wynika reakcja w B, a resztę siły pionowej przenosi A.

Podział obciążenia po równo, po 12,25 kN na podporę, dałby tutaj błędne wartości. Sama masa całkowita nie mówi projektantowi, co musi przenieść każda podpora, i właśnie dlatego potrzebne są środek ciężkości oraz położenie podpór.

W rzeczywistej płozie znaczenie mają też liczba podpór, ich sztywność, sposób zamocowania, siły poziome i momenty. Przykład z dwiema podporami pokazuje tylko, co znaczą te informacje, i nie jest wzorem do doboru śrub kotwiących ani wymiarów fundamentu.

Po co dane obciążeniowe: kto co komu przekazuje

Dane obciążeniowe łączą osoby dobierające urządzenie z osobami projektującymi konstrukcję, która je podpiera. Nawet gdy wydajność i przyłącza urządzenia są ustalone, założenia projektowe fundamentu lub ramy są niekompletne, dopóki nie są znane obciążenia w punktach podparcia.

Na niektórych japońskich projektach część technologiczna (urządzenia) i część budowlana są zamawiane w odrębnych umowach, co nazywa się 分離発注 (bunri hatchū, zamówienia rozdzielone). Wtedy warunki projektowe producenta urządzenia trzeba przekazać stronie budowlanej. Jeden z częstych układów wygląda tak: strona zakładu koordynuje dobór urządzeń i ich rozmieszczenie, a strona budowlano-konstrukcyjna projektuje konstrukcję na podstawie otrzymanych warunków.

Rysunek 4: od rysunków urządzenia i tabeli obciążeń do założeń projektowych fundamentu

Przykład przekazania danych przy umowach rozdzielonych. Nie przesyłaj dokumentów dalej bez sprawdzenia: upewnij się, że odpowiadają urządzeniu i układowi, które faktycznie zostaną dostarczone.

Wymagania wobec producenta zapisz w specyfikacji zakupowej (購買仕様書, kōbai shiyōsho). Samo wymienienie nazwy dokumentu nie wystarczy: wypisanie wymaganych przypadków obciążenia, formatu, terminu przekazania i sposobu informowania o zmianach ogranicza późniejsze nieporozumienia.

Strona zakładu porównuje oznaczenia pozycji w dokumentach producenta z rysunkami układu oraz z warunkami dla rurociągów i wyposażenia. Gdy dostaje rysunek poglądowy dla tej samej serii wyrobów, sprawdza też, czy uwzględniono dostarczany typ, silnik i ramę podstawy.

Przekazując dane stronie budowlano-konstrukcyjnej, powiąż każde obciążenie z położeniem i wysokością jego podparcia. Jeśli zmieni się kondygnacja instalacji lub lokalizacja fundamentu, warunki konstrukcyjne zmienią się także przy tej samej masie, więc zarządzaj układem i obciążeniami jako parą.

Położenie otworów na śruby kotwiące, wymiary ramy podstawy po stronie urządzenia i warunki zakotwienia po stronie fundamentu muszą ze sobą współgrać. Ważne jest także, czy kotwy są wbetonowane, czy zabudowywane później (post-installed), ale długości zakotwienia ani przydatności fundamentu nie oceniaj wyłącznie na podstawie średnicy otworu z rysunku urządzenia.

Gdy urządzenie mocuje się do stalowej ramy zamiast do fundamentu betonowego, potrzebne są szczegóły połączenia. Dopasuj przyjęty sposób mocowania, na przykład płytę z gwintowanymi otworami (tap plate), do warunków elementów i połączeń, które przejmą siłę.

Warunki po stronie urządzenia, takie jak dopuszczalne przemieszczenia i drgania, mówią stronie konstrukcyjnej, jakie parametry ma spełnić konstrukcja. I odwrotnie: jeśli warunki podparcia lub sztywność fundamentu różnią się od założeń projektu urządzenia, ocenę po stronie urządzenia może trzeba będzie powtórzyć.

Napisz, czy każda wartość jest obciążeniem rzeczywistym, czyli charakterystycznym (bez współczynników), czy wartością obliczeniową, która już zawiera dodatki lub współczynniki obciążenia. Ustne „zaokrągliliśmy w górę dla bezpieczeństwa” nie powstrzyma strony odbierającej przed nałożeniem własnych współczynników na wierzch.

Zwłaszcza na etapie oferty część urządzeń i wyposażenia nie jest jeszcze ustalona, więc projekt może iść naprzód na wartościach przybliżonych. Wtedy zapisz przyjęty zapas, zakres, którego dotyczy, i termin podania wartości ostatecznych, żeby został ślad tego, na czym oparto wczesny projekt.

Wypisanie wyłączeń także pomaga uniknąć pominięcia obciążeń na styku strony urządzenia i strony fundamentu. Dla rurociągów, izolacji, podestów obsługowych i instalacji kablowych dodawanych na miejscu ustal, czy należą do danych urządzenia, czy są sumowane osobno.

Większa przyjęta masa nie zawsze jest po stronie bezpiecznej. Przy sprawdzaniu wyrywania i przewrócenia decydować może stan lżejszy. Przekaż zarówno wartości maksymalne, jak i minimalne oraz warunki, w których obowiązuje każdy przypadek.

Przygotowanie danych, potwierdzenie odbioru i zatwierdzenie do projektowania to trzy różne rzeczy. Mając na względzie sposób postępowania z rysunkami zwróconymi z zatwierdzeniem (shōnin henkyaku), śledź, kto sprawdził które warunki i które punkty pozostają otwarte. Jak w Japonii przegląda się i zwraca rysunki do zatwierdzenia, opisuje artykuł o rysunkach zatwierdzanych (shōnin-zu).

Samo uporządkowanie formatu nie wystarczy, dobrze jest dać czytelnikowi odniesienia, które może sprawdzić. Ujednolić numery rysunków i zmiany na rysunku gabarytowym, rysunku fundamentu i tabeli obciążeń oraz napisz wprost, które dokumenty do siebie należą.

Gdy kilka urządzeń stoi na jednej ramie, rozważ, które stany pracy występują jednocześnie, a nie tylko maksimum każdego z nich. Uzgodnij potrzebne kombinacje (praca normalna, przełączenie na urządzenie rezerwowe, próby, konserwacja) i wprowadź je do warunków projektowych całej ramy.

Kiedy przekazać dane obciążeniowe

Zasadniczo dane są potrzebne, zanim warunki zostaną wpisane do projektu konstrukcyjnego fundamentu lub budynku. Jeśli ostateczne dane przychodzą tuż przed dostawą urządzenia, gdy prace fundamentowe lub projekt budynku są już w toku, każda zmiana ma o wiele większe skutki.

Budowę zakładu można ująć jako ciąg: założenia podstawowe, projekt mechaniczny, projekt budynku i fundamentów, roboty fundamentowe, roboty budowlane, montaż urządzeń, a potem instalacje rurowe i elektryczne. W praktyce projektowanie biegnie równolegle, więc nie da się czekać z danymi, aż każdy szczegół urządzenia będzie ostateczny.

Rysunek 5: dopasuj dane wstępne, ostateczne i powiadomienia o zmianach do kamieni milowych projektu

Licz wstecz od kamieni milowych projektowania i budowy po stronie odbierającej, a nie od stałej liczby dni. Nawet po rozpoczęciu budowy nie zostawiaj zmiany bez reakcji: przekaż wszystkim zainteresowanym jej skutki i sposób postępowania.

Założenia podstawowe. Przybliżone wymiary i masy kandydujących urządzeń mogą posłużyć do rozmieszczenia i oceny obciążeń stropów. Choć nie są to jeszcze formalne dane obciążeniowe, oznacz wartości jako tymczasowe i wypisz wyłączony zakres na rysunku lub w zestawieniu.

Oferta. Ujednolić warunki przez specyfikację ofertową (見積仕様書, mitsumori shiyōsho). Wskaż, które pozycje mogą zmienić obciążenia po złożeniu zamówienia i co trzeba wcześnie uzgodnić ze stroną odbierającą.

Zamówienie. Powiąż termin przekazania z specyfikacji zakupowej z harmonogramem. Zamiast mglistego „po złożeniu zamówienia” uzgodnij datę, która pozwala sfinalizować rysunki fundamentów i zaplanować prace przy kotwach.

Ostateczne dane dostawcy. Gdy przyjdą formalne rysunki urządzenia i warunki obciążenia, porównaj je z wcześniejszymi danymi. Sprawdź masę, środek ciężkości, punkty podparcia, obrys i wyposażenie dodatkowe, a wszelkie różnice przekaż stronie fundamentu.

Ostateczny zakres dostawy. Zarządzaj ostatecznym zakresem dostawy w odniesieniu do specyfikacji dostawy (納入仕様書, nōnyū shiyōsho). Jeśli aktualna jest tylko tabela obciążeń, a rysunek gabarytowy lub układu, z którego korzysta projektant fundamentu, ma starszą zmianę, warunki nadal są sprzeczne.

Postępowanie ze zmianami i zapytaniami

Powiadomienie o zmianie powinno mówić nie tylko, co się zmieniło, ale też na co to wpływa. Wzrost masy wpływa na obciążenia w podporach, przesunięcie środka ciężkości na reakcje i przewrócenie, a zmiana położenia otworów wymaga sprawdzenia zgodności z kotwami. Przedstaw każdą zmianę tak, by strona odbierająca mogła ją prześledzić.

Sama wymiana rysunku nie zawsze dociera do osób, które wykonują prace. Potwierdź, kto go otrzymał, które rysunki trzeba zaktualizować, jaki jest aktualny stan budowy i czy zmiana nie dotyka kotew lub elementów, które już zamówiono lub wykonano.

Gdy strona odbierająca przysyła zapytanie, odpowiedz, wskazując, która wartość z tabeli obciążeń jest weryfikowana i w jakich warunkach. Nie zamykaj sprawy ustnie: wprowadź odpowiedź do potrzebnej zmiany dokumentu, aby odpowiedź i rysunki były zgodne.

Jeśli zmiana wyjdzie na jaw po wykonaniu fundamentu, nie można po prostu cofnąć liczb do starych wartości i uporządkować papierów. Pokaż rzeczywiste warunki urządzenia i stan wykonany, a z projektantem po stronie odbierającej ustal, jaka ponowna ocena lub działanie są potrzebne.

Końcowa dokumentacja powykonawcza powinna pozwalać każdemu prześledzić potwierdzone warunki i historię zmian. Możliwość sprawdzenia pierwotnych mas, punktów podparcia i warunków pracy pomaga, gdy istniejące urządzenie jest oceniane pod kątem przyszłej wymiany lub rozbudowy.

Lista kontrolna danych obciążeniowych

Użyj tej listy, gdy otrzymujesz dane obciążeniowe od japońskiego dostawcy lub zanim przekażesz je projektantowi fundamentu. Sprawdzanie punktów po kolei wyłapuje większość podstawowych braków.

• Oznaczenie i liczba sztuk: oznaczenie pozycji (tag), typ i liczba sztuk zgadzają się z układem i zamówieniem
• Zakres: czy każda masa obejmuje silnik, ramę podstawy i wyposażenie dodatkowe
• Masy w stanach: wartości dla stanu pustego, eksploatacyjnego, napełnionego / próby i konserwacji, każda opisana
• Masa czy siła: przy każdej wartości podane kg lub kN
• Środek ciężkości: położenie w X, Y i Z, w tym wysokość
• Punkty podparcia: położenie oraz obciążenia lub reakcje w każdym punkcie
• Współrzędne i jednostki: początek układu, kierunki osi, konwencja znaków, płaszczyzna odniesienia
• Rzeczywiste a dopuszczalne: obciążenia rzeczywiste oddzielone od wartości dopuszczalnych, np. dla króćców
• Dane dynamiczne: definicja każdego „obciążenia dynamicznego” oraz, gdzie trzeba, prędkość obrotowa lub częstotliwość i kierunek
• Sejsmika i wiatr: kto je oblicza i czy dostarczone wartości już je zawierają (oraz wg jakiej normy)
• Współczynniki i zapasy: czy wartości są charakterystyczne (bez współczynników), czy zawierają dodatki lub współczynniki obciążenia
• Przypadek minimalny: najlżejszy stan dostępny do sprawdzenia wyrywania i przewrócenia
• Punkty otwarte: wartości tymczasowe, wyłączenia i data ich potwierdzenia
• Rysunki powiązane: numery rysunków i zmiany rysunku gabarytowego, fundamentu i kotew

Pytania do japońskiego dostawcy

1. Jakie stany opisują masy w tej tabeli (pusty, eksploatacyjny, próba, konserwacja) i co obejmuje każdy z nich?
2. Czy te wartości to masa (kg), czy siła (kN)? Czy są to obciążenia rzeczywiste, czy wartości obliczeniowe ze współczynnikami lub zapasem?
3. Gdzie leży środek ciężkości, w tym jego wysokość, i od jakiego początku układu oraz jakiej płaszczyzny odniesienia go mierzono?
4. Jakie są obciążenia w każdym punkcie podparcia i jaka jest konwencja znaków?
5. Czy wartość „obciążenia dynamicznego” zmienia się w czasie, czy jest to obciążenie statyczne z dodatkiem? Jaka prędkość obrotowa lub częstotliwość obowiązuje?
6. Czy te wartości zawierają już obciążenia sejsmiczne lub wiatrowe, czy powinien je obliczyć nasz zespół konstrukcyjny? Według jakiej normy je podano?
7. Czy obciążenia króćców to rzeczywiste obciążenia od rurociągów, czy wartości dopuszczalne?
8. Które pozycje są jeszcze tymczasowe i kiedy zostaną wydane wartości ostateczne?
9. Jakim zmianom rysunku gabarytowego i rysunku kotew odpowiada ta tabela obciążeń?

Przykładowa wiadomość z prośbą o dane

Dostosuj fragmenty w nawiasach kwadratowych do swojego projektu.

Temat: Dane obciążeniowe dla [nr pozycji] – informacje potrzebne do projektu fundamentu

Dziękujemy za tabelę mas dla [nr pozycji]. Aby rozpocząć projekt fundamentu, nasz zespół konstrukcyjny potrzebuje następujących informacji:

1. Masy dla każdego stanu (pusty, eksploatacyjny, próba, konserwacja) wraz z zakresem, który każda obejmuje
2. Środek ciężkości w osiach X, Y i Z wraz z początkiem układu i kierunkami osi
3. Obciążenia w każdym punkcie podparcia wraz z konwencją znaków
4. Informacja, czy wartości są charakterystyczne (bez współczynników) oraz czy zawierają obciążenia sejsmiczne lub wiatrowe (i wg jakiej normy)
5. Dane dynamiczne dla urządzeń wirujących (prędkość obrotowa, wartość, kierunek), jeśli dotyczy
6. Wartości tymczasowe i data wydania wartości ostatecznych

Rysunki fundamentów mamy zaplanowane do zamknięcia [data], dlatego prosimy o dane do [data]. Prosimy też o wskazanie, na której zmianie rysunku gabarytowego oparto dane.

Ograniczenia tego przewodnika

To, co muszą zawierać dane obciążeniowe, jak się nazywają i kto je przygotowuje, zależy od firmy, branży, umowy i projektu. Potrzebne przypadki obciążenia zależą od urządzenia, miejsca instalacji i warunków projektowych, a obowiązujące normy dla oddziaływań sejsmicznych i wiatrowych zależą od kraju i projektu. W Polsce zwykle są to Eurokody (PN-EN 1990, PN-EN 1991, PN-EN 1998-1), a do mocowań w betonie PN-EN 1992-4, ale ich zastosowanie i parametry krajowe potwierdza projektant konstrukcji.

Powyższe obliczenie z dwiema podporami jest tylko ilustracją. Projekt fundamentu, ramy i zakotwienia musi wykonać i sprawdzić odpowiedzialny projektant konstrukcji według założeń projektu. Transport, podnoszenie i posadowienie ciężkiego urządzenia to osobny temat (plan montażu, przepisy BHP) i nie jest tu opisany jako instrukcja pracy.

FAQ

Czy można przygotować dane obciążeniowe wyłącznie na podstawie masy urządzenia?

Nie. Obok masy podaj to, czego potrzebuje strona odbierająca: stan opisywany przez każdą wartość, środek ciężkości, punkty podparcia i kierunki sił. Urządzenia o tej samej masie mogą dawać różne reakcje i warunki przewrócenia, więc sama tabela mas nie jest kompletnymi danymi obciążeniowymi.

Kto przygotowuje dane obciążeniowe i kto je odbiera?

W jednym z częstych układów producent urządzenia podaje warunki urządzenia, a strona zakładu sprawdza je z układem i przekazuje stronie budowlano-konstrukcyjnej. Kto koordynuje, a kto oblicza lub sprawdza poszczególne rzeczy, ustal na podstawie umowy i podziału prac projektowych.

Czy masa w postoju to to samo co obciążenie statyczne?

Nie. Praca i postój opisują stan urządzenia, a statyczne i dynamiczne opisują charakter siły. Masę własną i masę medium w trakcie pracy podaj osobno od sił zmieniających się przy rozruchu, zatrzymaniu lub drganiach.

Czy na etapie oferty bezpiecznie jest przyjąć duże obciążenia?

Nie zawsze. Podanie zapasu w wartościach tymczasowych jest pomocne, ale zawyżenie wszystkiego nie czyni projektu bezpiecznym: część sprawdzeń rozstrzyga stan lżejszy, a współczynniki mogą zostać nałożone dwukrotnie. Przekaż przypadki obciążenia i to, co oznacza każda wartość.

Jeśli urządzenie się zmienia, ale masa zostaje ta sama, czy trzeba przekazać dane ponownie?

Tak, jeśli zmiana wpływa na fundament. Zmiany środka ciężkości, punktów podparcia, obrysu, położenia kotew lub sił dynamicznych oddziałują na fundament także przy tej samej masie. Porównaj zmiany i wyślij zaktualizowane dane obejmujące każdy warunek, który dotyczy strony fundamentu.

Źródła

• Siły i momenty przekazywane na fundament oraz drgania: KSB, „Pump Foundation” (po angielsku)
• Masy urządzenia i rurociągów oraz siły od temperatury i ciśnienia: KSB, „Planning Information for Tubular Casing Pumps” (po angielsku)
• Obciążenia od rurociągów i dopuszczalne obciążenia urządzenia: KSB GIW, „Is Your Piping Stressing Your Pump?” (po angielsku)
• Uzgodnienia z robotami budowlanymi i sprawdzenie fundamentu z użyciem środka ciężkości: Ministerstwo Rolnictwa, Leśnictwa i Rybołówstwa Japonii, „Montaż urządzeń i okablowanie” (po japońsku)