Výpočty stability stohu

Úvod

Náš seriál věnovaný bezpečnosti stohového skladování, který je nepravidelně otiskován od roku 2014, se dostal do závěrečné fáze. V předcházejícím článku (1) byl zevrubně popsán postup při posuzování stability stohu nejrůznějších manipulačních, resp. skladových jednotek, a současně představen obecný vzorec pro výpočet stability. Dnešní článek je zejména věnován výpočtům stability stohů, jakož i jednotlivým souvislostem. Opětovně je ale nutno zdůraznit, že výpočty stability stohu má smysl provádět pouze u odpovídajících – bezpečně vytvořených, ale i založených, stohů manipulačních, resp. skladových jednotek; dodejme v souladu s požadavky všech souvisejících bezpečnostních předpisů.

Všechny dále uváděné výpočty budou prováděny podle následujícího schématu:

Příklad možného zadání při určování stability stohu Nutno posoudit stabilitu stohu, který má být vytvořen z ohradových palet o základním rozměru 800 mm x x 1 200 mm, při výšce palety 1 000 mm, její nosnosti 1 000 kg a vlastní hmotnosti 100 kg, kdy palety mají být stohovány do pěti vrstev, za situace, že stoh bude vytvořen:

1. pouze z prázdných (neložených) palet,
2. z palet ložených na poloviční nosnost,
3. z palet ložených na plnou nosnost.

V souladu s předcházejícím obrázkem v našem výpočtu znamená:

b – šířka palety (menší půdorysný rozměr) 800 mm
l – délka palety (větší půdorysný rozměr) 1 200 mm
h_i – výška palety 1 000 mm
n – počet vrstev ve stohu 5
Q_G – hmotnost samotné (prázdné) palety 100 kg
Q – hmotnost jednotkového nákladu (ložení) palety 1 000 kg/500 kg
Q_S – hmotnost ložené palety:

• na poloviční nosnost 600 kg
• na plnou nosnost 1 100 kg

G_S – gravitační síla:

• samotné palety 981 N
• palety ložené na poloviční nosnost 5 886 N
• palety ložené na plnou nosnost 10 791 N

H – horizontální síla:

• samotné palety 19,62 N
• palety ložené na poloviční nosnost 117,72 N
• palety ložené na plnou nosnost 215,82 N

HZ – dodatečná horizontální síla – (pro všechny případy) 150 N
v – faktor stability.

Výpočet stability stohu – faktoru stability – ohradových palet bude proveden podle již uvedeného vztahu (1):

Vyčíslené hodnoty faktoru stability (v), dle zadání, jsou uvedeny v následujícím přehledu:

• pro stoh prázdných palet: 2,46
• pro stoh palet ložených na poloviční nosnost palety (500 kg): 6,62 
• pro stoh palet ložených na plnou nosnost palety (1 000 kg): 7,83

Z provedeného výpočtu stability vyplývá, že uvedenou paletu lze bezpečně stohovat do pěti vrstev – 5 m, a to ve všech uvažovaných případech.

Na základě provedených výpočtů lze vyslovit tyto závěry:

1. Prázdné ohradové palety výšky 1 000 mm o základním rozměru 800 mm x 1 200 mm lze bezpečně stohovat až do stohovací výšky 7 000 mm.
2. Ložené stejné palety lze bezpečně stohovat až do maximálně povolené výšky stohu 8 000 mm

Současně lze vyslovit dále uvedený závěr, který má dokonce všeobecnou platnost:

Ještě lze doplnit, že stabilita stohu ložených přepravních prostředků roste přímo úměrně s nárůstem hmotnosti jednotkového nákladu, který je ale limitován nosností příslušného přepravního prostředku.

Uvedený výpočet současně přináší odpověď na úkol zadaný v předcházejícím článku (1). Čtenář měl posoudit stabilitu dvou stohů vytvořených ze stejných přepravních prostředků, kdy první stoh byl vytvořen z neložených (prázdných) prostředků a druhý ze stejných přepravních prostředků ložených na jejich nosnost. Autor doporučuje čtenářům hlubší zamyšlení nad tímto tématem, neboť z řady seminářů pořádaných k problematice skladování vyplývá, že ani osoby odborně způsobilé v prevenci rizik nemívají v této problematice vždy správný názor.

V souvislosti s prováděnými výpočty stability je nutno také upozornit na závažné nedostatky, vyskytující se v dnešních technických normách. V české verzi mezinárodní normy ISO 13194 (26 9125), (4) je jmenovité břemeno (specifikované též jako jmenovitá nosnost) podobně jako jmenovité stohovací břemeno (specifikované též jako jmenovitá stohovací nosnost) definováno zcela odlišně (přesněji řečeno zmatečně, rozporuplně ale zejména chybně, resp. neslučitelně) oproti české verzi evropské normy EN 13626 (26 9129), (3), jak je i zřejmé z následujícího přehledu.

ČSN ISO 13194 (26 9125) (4)

• Jmenovité břemeno (nominal load) – nejmenší bezpečné břemeno, které může být neseno v ohradové paletě za předpokladu rovnoměrného zatížení; je vyjádřeno v kilogramech
• Jmenovité stohovací břemeno (nominal stacking load) – nejmenší bezpečné břemeno, které může být umístěno na ohradovou paletu spočívající na zemi (nevyjádřeno v kilogramech)

ČSN EN 13626 (26 9129) (3)

• Jmenovitá nosnost (nominal load) – maximální dovolená zátěž, která může být umístěna v ohradové paletě; je vyjádřena v kilogramech a předpokládá se rovnoměrně rozložené zatížení….
• Jmenovitá stohovací nosnost (nominal stacking load) – maximální dovolená zátěž, která může být umístěna na ohradovou paletu spočívající na zemi; je vyjádřena v kilogramech.

Chybnou definici jmenovitého břemene lze odhalit dokonce jak v současném českém znění mezinárodní terminologické normy palet (5), tak i v předcházejícím českém znění této normy (6). Výše uvedené skutečnosti představují hrubé, netolerovatelné nedostatky, které je nutno urychleně odstranit.

Závěr

Náš seriál, věnovaný bezpečnosti skladování, se zaměřením primárně na stohové skladování, dospěl do svého závěru. V jeho průběhu byla věnována pozornost nejzávažnějším faktorům – převážně průřezového zaměření, které ovlivňují celkovou úroveň bezpečnosti skladového provozu, zejména pak na úseku stohového skladování. Třeba si ale uvědomit, že existují i další faktory, ovlivňující úroveň celkové bezpečnosti, kterým je nutno taktéž věnovat potřebnou pozornost.

Jako příklad lze uvést odpovídající osvětlení, které zejména v podmínkách stohového a regálového skladování výrazným způsobem ovlivňuje celkovou úroveň bezpečnosti skladového provozu. V této souvislosti kupř. Habel uvádí, že nedostatečné osvětlení je příčinou 5 % všech úrazů v průmyslu a na dalších 20 % se podílí nepřímo (8). Potřebnou pozornost je nutno věnovat jak venkovnímu osvětlení – u venkovního skladování, tak i řádnému osvětlení zejména vnitřních pracovních prostorů – u skladování vnitroobjektového.

V obou případech je nutno sledovat zejména kvalitu osvětlení manipulačních uliček, ve kterých se přednostně pohybuje manipulační technika (nejčastěji vysokozdvižné vozíky), popř. též člověk. V dolní části manipulační uličky projíždí vozík v relativně úzkém a vysokém prostoru (u stohového skladování o výšce až 8 m), kdy při nedostatečném, popř. nevhodném, osvětlení je též narušena zraková pohoda řidiče, se všemi z toho vyplývajícími negativními důsledky. Podobný stav je i v horní části manipulační uličky při stohování, resp. rozebírání stohu, kam má řidič současně většinou ztížený výhled. Více informací nalezne čtenář v související literatuře (9).

Při venkovním i vnitroobjektovém skladování je nutno zejména zabránit míhání (subjektivní dojem nestálosti zrakového vjemu způsobený světelným podnětem, jehož jas nebo spektrální složení v čase kolísá), jakož i stroboskopickému jevu. Denní, umělé, ale i sdružené osvětlení současně nesmí být příčinou oslňování – počitku způsobenému jasnými plochami v zorném poli s možným projevem buď jako rušivé oslnění, nebo jako omezující oslnění. Současně je nutno sledovat, aby na všech pracovištích, na kterých je vykonávána trvalá pracovní činnost, při denním i sdruženém osvětlení, byla zajištěna udržovaná osvětlenost (minimální průměrná osvětlenost) v hodnotě alespoň 200 lx, chápaná jako hygienické minimum (10).

Při venkovním skladování musí být zajištěny (mj.) tyto hodnoty udržované osvětlenosti (11):

Při vnitroobjektovém skladování musí být zajištěny (mj.) tyto hodnoty udržované osvětlenosti (12):

Ještě je účelné zdůraznit, že osvětlovací otvory, zajišťující denní osvětlení, jakož i osvětlovací soustavy, zajišťující umělé osvětlení (včetně částí vnitřních prostor pracovišť odrážejících světlo), musí být pravidelně čištěny a trvale udržovány v takovém stavu, aby vlastnosti osvětlení byly zachovávány. Při určování lhůt pro čištění lze vycházet též z (10).

Při sledování osvětlení – zejména jeho bezpečnosti, bychom neměli zapomínat též na osvětlení nouzové, určené k použití při selhání napájení pro normální osvětlení. Třeba si uvědomit, že svítidla nouzového osvětlení musí být umístěna tak, aby zajistily dostatečnou osvětlenost v blízkosti každých únikových dveří a dále v místech, kde je nezbytné zdůraznění možného nebezpečí nebo bezpečnostního zařízení. K takovýmto místům (vedle již uvedených dveří určených pro nouzový východ) dále patří zejména:

• místa (ve vzdálenosti menší než 2 m) v blízkosti schodiště a to tak umístěné, aby každé schodišťové rameno bylo osvětleno přímým světlem,
• bezpečnostní značky únikové cesty s vnějším osvětlením, dále pak směrové značky únikové cesty a jiné bezpečnostní značky vyžadující osvětlení v nouzových situacích,
• každá změna směru a každé křížení chodeb, kdy nouzové světlo má osvětlovat oba směry.

K dalším faktorům, výrazně ovlivňujících – a to dokonce celkovou úroveň bezpečnosti skladového provozu, patří ruční manipulace s materiálem. Představuje přímo dominantní problém, a to jak z pohledu úrazovosti, tak i dalších forem poškozování zdraví. V této souvislosti třeba zdůraznit, že provedeným rozborem pracovní úrazovosti vykazované při skladování, bylo prokázáno, že ruční manipulace s materiálem dlouhodobě představuje dokonce nejrizikovější činnost (15).

Uvedené příklady představují pouze nejzákladnější výběr faktorů, ovlivňujících celkovou úroveň bezpečnosti – a to jak stohového skladování, kterému byla v našem seriálu věnována základní pozornost, tak i skladovacímu provozu z celkového pohledu.

Shrnutí celého seriálu

V celkovém počtu 13 příspěvků, které byly nepravidelně otiskovány v průběhu let 2014 až 2016, měl autor již v úvodní části snahu podat zevrubný pohled na pracovní úrazovost vykazovanou při skladování, vyjadřující celkovou úroveň bezpečnosti skladového provozu. Rozborem získaných podkladů o úrazovosti vykazované při skladování, a porovnáním tohoto rozboru s celostátní úrazovostí, vyzněla mimořádně závažná skutečnost:

Celý seriál byl přednostně věnován technologii stohového skladování, na kterou se váže nejvíce základních rizik, které přímo dominantním způsobem převyšuje ztráta stability stohovaných materiálů. V této souvislosti je zcela logické, že otázce zajištění stability stohu se bezpečnostní předpisy průběžně věnují již od samého prvopočátku. K faktorům zajišťujícím dostatečnou úroveň stability stohu patří primárně odpovídající technický stav ploch určených ke stohování. K dalším faktorům patří zejména odpovídající technický stav přepravních prostředků, určených ke tvorbě manipulačních jednotek, jakož i odpovídající technický stav samotných manipulačních jednotek, které budou stohovány. Nelze ale ani zapomínat na způsob tvorby vlastních stohů, který rovněž výrazným způsobem ovlivňuje bezpečnost stohového skladování.

Při tvorbě nových stohů, podobně jako i při kontrole stohů již provozovaných, je dále třeba posoudit jejich stabilitu, a případně provést i výpočet stability. Takovéto úkony by měly též být součástí prováděné analýzy rizik v oblasti stohového skladování.

LITERATURA

1. Dušátko, A. Posouzení stability stohu v rámci stohového skladování a výpočet stability. Bezpečnost a hygiena práce. č. 7-8/2016, s. 34 až 37
2. ČSN 26 9120 – Palety ohradové, skříňové a sloupkové. Základní parametry, účinnost od 1. 5. 1992
3. ČSN EN 13626 (26 9129) – Obaly – Ohradové palety – Všeobecné požadavky a metody zkoušení, září 2003
4. ČSN ISO 13194 (26 9125) – Ohradové palety – Základní požadavky a metody zkoušení, duben 2012,
5. ČSN EN ISO 445 (26 9006) – Palety pro manipulaci s materiálem – Slovník, leden 2014
6. ČSN EN ISO 445 (26 9006) – Palety pro manipulaci s materiálem – Slovník, březen 2010
7. Kolektiv autorů: Skladové objekty a jejich provoz z pohledu bezpečnostních, hygienických a požárních předpisů, nakladatelství ANAG – spol. s r. o., Olomouc, 2012
8. Habel, J. a kol. Světelná technika a osvětlování. nakladatelství technické literatury FCC PUBLIC – spol. s r. o., Praha, 1995
9. Mathauserová, Z. Osvětlení a zraková zátěž; viz Skladové objekty a jejich provoz z pohledu bezpečnostních, hygienických a požárních předpisů. nakladatelství ANAG – spol. s r. o., Olomouc, 2012, s. 120 až 123
10. Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci – § 45
11. ČSN EN 12464-2 (36 0450) – Světlo a osvětlení – Osvětlení pracovních prostorů – Část 2: Venkovní pracovní prostory, prosinec 2014
12. ČSN EN 12464-1 (36 0450) – Světlo a osvětlení – Osvětlení pracovních prostorů – Část 1: Vnitřní pracovní prostory, březen 2012
13. ČSN EN 1838 – Světlo a osvětlení – Nouzové osvětlení, červenec 2015
14. ČSN EN 50172 (36 0631) – Systémy nouzového únikového osvětlení, únor 2005
15. Dušátko, A. Rozbor pracovní úrazovosti vykazované při skladování. Bezpečnost a hygiena práce. č. 2/2014, s. 19 až 24
16. ČSN 26 0002 – Manipulace s materiálem. Názvosloví, účinnost od 1. 5. 1983
17. Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci – § 28
18. Nařízení vlády č. 101/2005 Sb., o podrobnějších požadavcích na pracoviště a pracovní prostředí – bod 10.5 přílohy k NV
19. Vyhláška č. 48/1982 Sb., kterou se stanoví základní požadavky k zajištění bezpečnosti práce a technických zařízení – § 229