Deadweight Dead sbagliato?

Molti ascensori sono più pesanti di quanto indicato nella documentazione.

di Richard Blaska

Con l'invecchiamento degli impianti ascensoristici, la necessità di modernizzazione diventa impellente per una serie di motivi, tra cui prestazioni, affidabilità, sicurezza, efficienza energetica ed estetica del sistema. La soluzione comune ai problemi di invecchiamento degli impianti è l'aggiornamento e la sostituzione di vari componenti del sistema anziché la sostituzione completa dell'ascensore. Una modifica è definita da ASME A17.1-2016/CSA B44-16 come "qualsiasi modifica all'apparecchiatura, comprese le sue parti, componenti e/o sottosistemi, diversa da manutenzione, riparazione o sostituzione". La Sezione 8.7 di tale codice fornisce i criteri per le modifiche. Questo articolo si concentra sulla questione dei pesi del sistema durante l'esecuzione di modifiche, in relazione al codice, al funzionamento dell'ascensore e alla sicurezza.

Esiste una percentuale considerevole di ascensori attualmente in funzione con pesi morti della cabina superiori a quelli indicati nella documentazione di installazione originale, nei file AHJ e nelle targhette dati della traversa. Questo può verificarsi per tre ragioni logiche:

1. Portata lorda indicata in modo errato in fase di progettazione: la prassi standard prevedeva che il produttore dell'impianto di sollevamento stimasse la portata lorda della cabina in funzione delle vendite e della progettazione del prodotto. Per molti produttori, questo processo, con diversi gradi di accuratezza, utilizzava linee guida generali basate sul tipo di impianto, sulla portata nominale, sulle dimensioni e sull'altezza della cabina, sulle scelte generali di finitura, ecc. A meno che non venisse utilizzata una procedura rigorosa per sommare tutti i componenti principali e secondari della cabina, il calcolo della portata lorda è semplicemente una stima approssimativa. Di conseguenza, la portata lorda effettiva dell'installazione della cabina per alcuni ascensori non è mai stata identificata correttamente e potrebbe essere errata fino al 10%.
2. Peso morto inferiore alla cabina completa: in alcune installazioni, il produttore dell'attrezzatura originale non è a conoscenza delle finiture interne della cabina da installare. Questo fenomeno è più comune nella fascia alta del mercato, dove vengono selezionate finiture più elaborate, e per progetti in cui le finiture non vengono fornite o installate dall'appaltatore dell'ascensore. La pianificazione del progetto può rimandare le decisioni estetiche a una fase successiva del processo, addirittura al momento dell'installazione dell'attrezzatura. Pertanto, la progettazione, la documentazione di sistema e persino la targhetta dati della traversa possono essere completate mostrando un peso morto della cabina che non include le finiture interne finali, tra cui pavimentazione, pannelli a parete, finiture, soffitto/illuminazione e corrimano. Molte installazioni precedenti presentavano targhe dati della traversa con due voci: una con il peso dell'arcata della cabina, della piattaforma e delle sicurezze e una voce separata per il peso della cabina. In molte di queste, quest'ultima voce non è mai stata completata, lasciando solo la prima a falsare il peso morto. Un altro aspetto di questo fenomeno si verifica quando gli ascensori vengono installati, ispezionati e autorizzati all'uso in cantiere nelle prime fasi del processo di costruzione, allo scopo di rimuovere il montacarichi temporaneo. Gli ascensori vengono ribaltati con le cabine vuote per non danneggiare le costose finiture finali che verranno installate in seguito. Il peso morto della cabina riportato sulla targhetta dati della traversa rappresenta il peso effettivo ribaltato per uso edilizio. Man mano che l'edificio giunge al completamento, potrebbero essere aggiunte fino a 1,000 kg di finiture interne, che potrebbero non essere riportate nei file AHJ o nella targhetta dati della traversa completata in precedenza.
3. Aumento della portata lorda dovuto a modifiche: laddove la portata lorda della cabina originariamente installata sia espressa correttamente, nel tempo le finiture interne della cabina potrebbero essere sostituite con nuove finiture più pesanti. Potrebbero essere installate nuove apparecchiature di controllo e dispositivi di sicurezza (con un aumento del peso netto). In alcune giurisdizioni, la sostituzione delle finiture interne della cabina potrebbe essere eseguita da personale non addetto agli ascensori. (Ciò potrebbe comportare altre violazioni del codice, oltre al potenziale peso eccessivo.) L'ammodernamento potrebbe includere finiture più elaborate, come pietra naturale, acciaio lucido o legno pesante, con conseguente aumento della portata lorda della cabina.

La questione delle modifiche o del peso eccessivo dell'auto viene spesso definita "regola del 5%", con riferimento ad A17.1/B44, Requisito 8.7.2.15.2 — Aumento o diminuzione del peso morto dell'auto, che afferma in parte:

"Qualora una modifica comporti un aumento o una diminuzione della portata lorda della cabina sufficiente ad aumentare o diminuire la somma della portata lorda e del carico nominale, come originariamente installato, di oltre il 5%, l'installazione deve essere conforme a: (vedere codice per sezioni).”

Si tratta di un calcolo semplice per verificare se il carico nominale del respingente, o la somma dei valori nominali di più respingenti, soddisfa ancora i criteri di intervallo per un aumento del peso morto della carrozza e del contrappeso più pesante e ribilanciato.

Di seguito è riportato un elenco delle nuove sezioni del codice di installazione e modifica. Queste fanno riferimento ai criteri prescrittivi per tutti i principali componenti degli impianti ascensoristici che potrebbero essere interessati dai pesi del sistema. Per conformarsi alla norma 8.7.2.15.2, è necessario sostituire i componenti a cui si fa riferimento con prodotti conformi oppure eseguire l'analisi ingegneristica e la ricertificazione del componente o del sistema in relazione a ciascuna delle sezioni elencate. I mezzi e i metodi per ottenere questa ricertificazione non sono espressamente definiti dal codice e possono essere soggetti a interpretazione da parte dell'AHJ. Il metodo tipico è l'applicazione di principi e pratiche ingegneristiche comprovati e dei criteri di progettazione del codice.

Una soluzione semplice ma potenzialmente costosa è quella di sostituire il componente o il sottosistema dell'ascensore con nuovi prodotti, pienamente omologati dal produttore per il nuovo carico. Un esempio della scelta tra la sostituzione con un nuovo prodotto e la ricertificazione dell'esistente è la Sezione 2.15 - Arcate e piattaforme. La maggior parte delle AHJ accetterà sistemi prodotti in fabbrica, come arcate e piattaforme, da produttori affidabili senza una progettazione formale (disegni e calcoli). Per mantenere l'arcata e la piattaforma esistenti, l'AHJ può accettare la documentazione dell'OEM che attesti che l'apparecchiatura era inizialmente omologata per il carico più elevato. Ad esempio, le tabelle di servizio dei produttori che mostrano il carico massimo tra puleggia e albero per un modello di macchina motrice o puleggia aerea sono solitamente accettabili per dimostrare la conformità al riferimento 8.7.2.15.2 alla Sezione 2.24. Tuttavia, tale prova può essere difficile da ottenere per molti componenti, soprattutto per i sistemi più vecchi. In tali casi, il mantenimento dell'apparecchiatura richiederebbe un'analisi strutturale completa da parte di un ingegnere competente. Molte AHJ richiederanno che l'ingegneria venga eseguita da un ingegnere professionista autorizzato nella giurisdizione.

8.7.2.15.2 — Sezioni referenziate

2.15 : Telai e piattaforme per auto

Molti ascensori a trazione e a tamburo rotante dei primi anni del XX secolo avevano telai di cabina realizzati con elementi strutturali in acciaio, ma piattaforme realizzate con travi e tavolato in legno. I telai di cabina in acciaio strutturale sono relativamente semplici da calcolare e ricertificare, mentre le piattaforme in legno richiedono un lavoro considerevole. I disegni di fabbricazione per questi prodotti non sono generalmente disponibili, quindi è necessario effettuare un reverse engineering sul campo. È necessario valutare le dimensioni e le quantità degli elementi in legno, nonché il modo in cui questi elementi sono uniti, collegati e caricati. Potrebbero esserci degrado o fratture non facilmente visibili.

Tornando alla terza causa comune di aumento della portata lorda delle cabine, molti di questi primi ascensori erano dotati di cabine leggere a gabbia d'uccello con griglia aperta e finiture interne minime, porte pieghevoli o addirittura senza porte. Alcune di queste furono modificate con l'installazione di cabine interamente in acciaio, pannelli interni, frontali con porte a più velocità e operatori elettrici. Il risultato era spesso un aumento di 600 kg o più della portata lorda, un peso che le piattaforme originali non erano mai state progettate per sostenere. Ci sono diversi ascensori a tamburo seminterrato in funzione a San Francisco (e, probabilmente, in altre vecchie città americane) con segnaletica che limita il numero di passeggeri a un massimo di quattro persone a causa dell'incapacità del vecchio sistema di trasportare il carico eccedente causato dalla portata lorda aggiuntiva. Tali segnali dovrebbero essere un campanello d'allarme per l'AHJ, che segnala un problema di conformità.

2.16 : Capacità e carico

L'inclusione di questa sezione può sembrare strana o inapplicabile, ma alcuni dei primi ascensori ancora in funzione presentano aree interne della cabina che superano la norma 2.16.1 - Carico nominale minimo per ascensori per passeggeri. La conformità alla norma 8.7.2.15.2 richiederebbe la riduzione dell'area, aggiungendo una controparete o installando una nuova cabina, con un possibile aumento della portata lorda. Se questo problema sussiste, la necessità di una cabina completamente nuova (e di altri componenti dell'impianto) diventa più convincente.

2.17: Sicurezze per auto e contrappesi

La maggior parte degli ascensori elettrici installati a partire dalla metà del XX secolo includeva targhe di marcatura che indicavano il peso massimo consentito per la sicurezza, ai sensi del 20(c). Alcuni produttori di apparecchiature originali hanno installato ascensori con sicurezze classificate leggermente oltre la portata lorda più il carico nominale, dove un aumento della portata lorda supererebbe la portata delle sicurezze. I sistemi più vecchi privi di targhe di marcatura richiedevano la documentazione per dimostrare che le sicurezze erano classificate per la portata lorda aumentata, se dovevano essere mantenute. Se l'arcata e la piattaforma soddisfano i criteri e possono essere certificate, ma le sicurezze sono di una marca o modello sospetto, di un produttore obsoleto o di un'epoca molto vecchia (come molte sicurezze a tamburo), è in genere preferibile installare nuove sicurezze. Le nuove sicurezze più comunemente disponibili sono di tipo bullonato, che richiederanno buone misurazioni sul campo per adattare i nuovi set ai canali delle traversine esistenti. A meno che le sicurezze originali non possano essere smontate e rimosse dall'arcata, in parte o completamente, le nuove sicurezze potrebbero aggiungere peso. Alcune sicurezze originali includevano fusioni che fungevano anche da elementi di collegamento strutturale tra i canali di sostegno, i montanti e/o la piattaforma. Se queste devono essere rimosse, è necessario progettare e certificare una soluzione strutturale per garantire l'integrità del telaio e della piattaforma della cabina. In molti casi, la decisione migliore sarebbe quella di sostituire l'intera cabina, comprese le sicurezze.

2.20: Mezzi di sospensione e loro connessioni

Il calcolo del fattore di sicurezza (FoS) della fune di sollevamento è molto semplice, in base alla formula riportata in 2.20.3 e nella Tabella 2.20.3. Ulteriori considerazioni includono la qualità della corsa (corsa a sbalzo) se il FoS è troppo vicino al minimo. Anche la trazione della puleggia motrice e l'usura di fune e puleggia influiscono sui calcoli dei mezzi di sospensione, aggiungendosi al peso morto della cabina.

2.21: Contrappesi

Questo può essere uno dei requisiti più impegnativi e viene spesso trascurato o affrontato in modo errato. Tutti gli ascensori elettrici, compresi quelli a trazione con e senza riduttore e quelli con tamburo di avvolgimento con riduttore, richiedono un contrappeso (due per la maggior parte dei tamburi di avvolgimento) per compensare il peso della cabina e una parte del suo carico nominale. Il calcolo del peso del contrappeso è dato dal peso morto della cabina (bilanciamento), più una percentuale del carico nominale, spesso definito "sbilanciamento". Tradizionalmente, il valore di sbilanciamento per la maggior parte delle installazioni era del 40-42.5%. Per i sistemi più recenti, in particolare quelli che utilizzano motori gearless CA a magneti permanenti, lo sbilanciamento è comunemente del 45-50%. Ad esempio, un ascensore a trazione con un carico nominale di 2,500 libbre, un peso morto di 3,500 libbre e uno sbilanciamento di progetto del 42% si tradurrebbe in un contrappeso di 4,550 libbre (2,500 * 0.42 + 3,500). Pertanto, per aggiungere peso al peso morto dell'auto è necessario aggiungere una quantità uguale al contrappeso per mantenere lo stesso sbilanciamento.

Gli ascensori elettrici moderni includono tipicamente contrappesi con telaio in acciaio conformi, progettati per essere sufficientemente robusti e con sufficiente spazio libero per consentire l'aggiunta di peso, se necessario. I contrappesi più comuni includono pesi di riempimento in lamiera d'acciaio. Alcune applicazioni, a causa di vincoli di spazio, richiedono l'uso di alcuni o tutti i pesi di riempimento in piombo con un peso di 0.41 lb/pollice cubo rispetto al peso dell'acciaio di 3 lb/pollice cubo. L'aggiunta di peso di riempimento a contrappesi altrimenti pieni potrebbe richiedere la sostituzione di alcune piastre di riempimento in acciaio con piombo. Alcuni produttori utilizzavano il calcestruzzo nei loro contrappesi, colato in vasche (un processo disordinato e spesso impreciso) o blocchi prefabbricati. Aggiungere peso a questi contrappesi può essere difficile, rendendoli candidati alla sostituzione.

La maggior parte degli ascensori a trazione e a tamburo anteriori alla metà del XX secolo erano dotati di contrappesi a barra senza telaio, spesso denominati contrappesi a telaio. Il requisito di modifica 20 consente il mantenimento dei contrappesi a barra, a condizione che siano dotati di un minimo di due aste di sospensione e due tiranti. Molti dei primi contrappesi a barra erano dotati solo di due aste di sospensione e, pertanto, non potevano essere modificati, nemmeno aggiungendo peso. Inoltre, alcuni AHJ noteranno che il requisito 8.7.2.22.2 non fa riferimento al punto 8.7.2.15.2, ma alla Sezione 8.7.2.22.2. Si noti che

In 2.21.1.1, i telai richiedono un telaio metallico strutturale o formato. Pertanto, queste AHJ sostengono, probabilmente correttamente, che l'aggiunta di peso a qualsiasi contrappeso a barra non è conforme a 8.7.2.15.2. Inoltre, se un AHJ consentisse il mantenimento e la modifica di un contrappeso a barra, che contenesse sospensioni e tiranti, sarebbe richiesta una certificazione ingegneristica per dimostrare che il gruppo contrappeso modificato soddisfa i requisiti di resistenza, inclusi i carichi d'impatto. In tali casi, e soprattutto in aree sismicamente attive, sarebbe preferibile sostituire il contrappeso a barra con un moderno contrappeso a telaio conforme.

2.22: Paraurti e paraurti

Gli ascensori costruiti dopo la metà del XX secolo dovrebbero essere dotati di ammortizzatori conformi con targhette di marcatura che ne indichino i valori di carico. È un calcolo semplice per verificare se il valore di carico dell'ammortizzatore, o la somma dei valori di più ammortizzatori, soddisfi ancora i criteri di intervallo per un aumento della portata lorda della cabina e del contrappeso più pesante e ribilanciato. Tuttavia, per la maggior parte degli ascensori costruiti prima della metà del XX secolo, le targhette di marcatura sugli ammortizzatori sono rare. Molti dei primissimi ascensori avevano ammortizzatori per la cabina e né ammortizzatori né ammortizzatori per il contrappeso. In questi casi, è necessario installare nuovi ammortizzatori dimensionati e contrassegnati per il nuovo carico.

Le modifiche che richiedono l'installazione di nuovi respingenti e/o nuove arcate e piattaforme di cabina presentano spesso problemi con le profondità originali della fossa. Molti ascensori di vecchia costruzione hanno fosse profonde appena 2-3 cm. Alcuni di questi hanno pavimenti della fossa strutturalmente inadeguati a sopportare le reazioni degli ammortizzatori e dei carichi di sicurezza. La soluzione consiste nell'approfondire la fossa in modo sufficiente a soddisfare i requisiti di spazio libero per le corse di cabina e contrappeso e per le corse degli ammortizzatori. Le modifiche alla fossa, incluso l'approfondimento, includono il requisito di una protezione della piattaforma secondo il Requisito 2.15.9, nonché l'ottenimento dello spazio di rifugio secondo la Sezione 2.4. L'approfondimento della fossa di un ascensore richiede anche l'estensione delle guide e l'aggiunta di una nuova scala di accesso alla fossa, illuminazione, presa di servizio, sprinkler, ecc. La progettazione e l'installazione della nuova fossa non rientrano nell'ambito dei lavori di costruzione dell'ascensore e devono essere eseguite con un'ingegneria e un'installazione adeguate.

2.23: Guide per auto e contrappeso

Questo è potenzialmente il criterio di ricertificazione più problematico da soddisfare, soprattutto nelle zone sismiche che richiedono la conformità alla più rigorosa Sezione 8.4 - Requisiti sismici per ascensori. Gli ascensori installati prima degli attuali standard sismici presentavano in genere carenze di resistenza per quanto riguarda le dimensioni e il fissaggio delle guide. Questo è particolarmente vero per le guide del contrappeso, dove la progettazione è stata scarsamente attenta ai carichi laterali. La progettazione delle guide della cabina ha sempre considerato il carico sbilanciato, soprattutto durante le fasi di carico e scarico della cabina. Le guide del contrappeso e i relativi collegamenti edilizi sono stati progettati semplicemente per guidare la massa del contrappeso nel suo movimento verticale.

È vero che le guide del contrappeso non sono mai sottoposte a carichi laterali, fino a un evento sismico! Le guide del contrappeso pre-sismiche erano quasi sempre le più leggere da 8 lb/ft (ISO T89/B e Otis), sebbene alcune utilizzassero guide leggere da 6 lb/ft (ISO T70/B). Le staffe di collegamento per queste guide erano solitamente semplici barre a "L" da 1/2 pollice x 2 pollici e persino da 3/8 pollice x 1-1/2 pollice con un singolo bullone o ancoraggio. Le staffe delle guide delle cabine su questi sistemi più vecchi utilizzavano spesso barre piegate di dimensioni simili, che inoltre non garantivano l'integrità laterale in un cerchio formato.

La regola del 5% richiede quasi sempre la correzione delle carenze di resistenza nelle guide. Questo può essere vero per applicazioni non sismiche secondo i criteri 2.23, ma è particolarmente vero per la conformità sismica alla Sezione 8.4. Ci sono state diverse applicazioni del codice da parte degli AHJ per quanto riguarda il collegamento tra le sezioni 8.7 e 8.4. La California ha aggiunto esplicitamente un collegamento nel suo linguaggio di riferimento del codice, imponendo che le modifiche attivino la conformità sismica (3000(h)(2) e 3141.2(b)) laddove in precedenza non esisteva alcun collegamento. È opinione dell'autore che, indipendentemente dal fatto che sia richiesto (attivato) dal codice o meno, le carenze strutturali e sismiche nei sistemi di guide debbano essere corrette, soprattutto nelle regioni sismicamente attive, per garantire l'integrità operativa degli ascensori e per salvaguardare il pubblico.

Si noti che questa disposizione può essere erroneamente interpretata come applicabile solo alle guide della cabina. La logica errata è che un aumento della portata lorda della cabina superiore alla formulazione del 5% influirebbe solo sulle guide della cabina. Ciò sarebbe effettivamente vero se la parte che modifica il contrappeso avesse erroneamente omesso di riequilibrare il contrappeso. Il peso aggiunto al contrappeso e il suo effetto sulle guide sono disciplinati da una regola separata del 5%, il Requisito 8.7.2.24 - Guide, Supporti e Fissaggi. Poiché l'aumento del peso del contrappeso e la sollecitazione aggiuntiva sulle sue guide sono proporzionali, un aumento del 5% del peso del contrappeso attiva questa regola aggiuntiva del 5%.

La bonifica di carenze strutturali e sismiche nelle guide, così come in altri sistemi portanti, richiede generalmente un'accurata analisi di reverse engineering del sistema esistente, seguita da analisi di resistenza, nuovi calcoli di carico, progettazione di retrofit, dettagli di fabbricazione dei componenti e disegni di installazione. Sempre più spesso, questo lavoro di ingegneria viene esternalizzato a consulenti specializzati. Giustamente, molte AHJ richiedono che questo lavoro sia certificato da un ingegnere professionista.

2.24: Macchine motrici e pulegge

La maggior parte degli aumenti del peso morto del carro e del ribilanciamento del contrappeso non sono di entità tale da rappresentare un problema per questi componenti. Tuttavia, le AHJ dovrebbero richiedere la prova della resistenza della macchina e della puleggia per soddisfare il nuovo carico. Per le tipiche macchine a testata sottoposte a carico di compressione, l'elemento della macchina FoS da certificare sarà l'albero della puleggia motrice. Per molte delle macchine a testata più vecchie e comunemente installate, sono ancora disponibili manuali di progettazione che elencano il carico massimo sull'albero della puleggia per modello di macchina. Alcuni ingegneri hanno utilizzato e le AHJ hanno accettato calcoli di certificazione basati sulla misurazione e sulla metallurgia dell'albero della puleggia. Lo stesso principio e la stessa pratica si applicano alle pulegge a testata e ai relativi componenti di montaggio. Le macchine montate in tensione (spinta verso l'alto) richiedono ulteriori considerazioni sulla resistenza per una corretta certificazione in caso di aumento del carico. Per alcune applicazioni, macchine e pulegge nuove rappresentano la soluzione giusta.

8.7.2.9: Travi, supporti e fondazioni di macchinari e pulegge

In relazione al punto precedente, questo ultimo criterio di riferimento, elencato nel Requisito 8.7.2.15.2, è tratto dalla sezione dedicata alle modifiche. Anche in questo caso, la maggior parte dei sistemi è stata progettata e installata con travi o fondazioni per macchine/pulegge sufficientemente robuste da sopportare l'aumento del carico del sistema, secondo i criteri della Sezione 2.9.

Tuttavia, chi scrive ha riscontrato travi portanti che non soddisfacevano i criteri di deflessione previsti dalla norma L/1666 per il carico originale. In diverse occasioni, ha anche rilevato che la struttura dell'edificio che supportava le travi portanti era difettosa a causa dell'installazione. Questa condizione è più frequente negli edifici più vecchi, con struttura in legno, a cinque o sei piani. Si noti che il requisito 8.7.2.9 afferma esplicitamente che "laddove le modifiche aumentino le reazioni di progetto originali dell'edificio di oltre il 5%... l'adeguatezza della struttura dell'edificio interessata a supportare i carichi deve essere verificata da un ingegnere professionista abilitato". Tale certificazione può essere semplice se sono disponibili i progetti strutturali originali dell'edificio. In caso contrario, è necessario un sopralluogo, che potrebbe richiedere la rimozione del materiale ignifugo.

Conclusioni e Raccomandazioni

Un punto importante spesso trascurato nella formulazione del Requisito 8.7.2.15.2 è la frase "come originariamente installato". Alcune giurisdizioni hanno consentito che la cabina di un ascensore venisse pesata in loco prima dei lavori di modifica per stabilirne la portata lorda esistente. Tale peso viene poi accettato come criterio per l'applicazione del Requisito 8.7.2.15.2, per quanto riguarda il calcolo del 5%. Questa è chiaramente un'interpretazione errata del codice e una pratica che, nel tempo, può aggravare un problema di sovrappeso. Immaginate un ascensore ammodernato ogni cinque anni. A ogni intervallo, vengono installate nuove finiture interne, nuovi infissi e comandi. A ogni occorrenza, viene aggiunto il 5% della somma del peso dell'ultima cabina vuota più la portata nominale. Ciò comporterebbe un aumento dell'88% della portata lorda della cabina in 40 anni, con evidenti conseguenze negative. Si veda la Tabella 1.

Dan Barker, ingegnere senior per la sicurezza, ascensori, Divisione per la sicurezza e la salute sul lavoro della California, Unità Ascensori, ha proposto un sistema di codice potenzialmente migliore per evitare alcuni dei problemi con le regole del 5% di cui agli articoli 8.7.2.9, 8.7.2.15.2 e 8.7.2.24. La sua proposta è di stabilire due valori di portata lorda della cabina, uno minimo e uno massimo, ciascuno da registrare e da riportare separatamente sulla targhetta dati della traversa, per ogni installazione. Ogni aspetto dell'installazione dell'ascensore, inclusa la struttura dell'edificio, verrebbe progettato per funzionare entro questo intervallo di valori. Al momento dell'installazione, il contrappeso verrebbe caricato correttamente fino al bilanciamento di progetto in base alla portata lorda effettiva della cabina. Anche la percentuale di bilanciamento verrebbe indicata sulla targhetta dati della traversa, eliminando qualsiasi dubbio futuro su questo valore. Sostituendo la regola del 5%, questo sistema consentirebbe future modifiche, con conseguente diminuzione o aumento della portata lorda della cabina, a condizione che il nuovo peso rientri nell'intervallo originale. Il ribilanciamento del contrappeso sarebbe fondamentale e dovrebbe essere verificato in fase di ispezione. È importante notare che i pesi morti di un'auto sottopeso possono rappresentare un pericolo tanto grave quanto quelli di un'auto sovrappeso, considerando la possibile perdita di trazione, l'impostazione dei dispositivi di sicurezza, ecc. L'autore approva la proposta di Barker e incoraggia i comitati del codice a prendere in considerazione questa modifica al requisito 2.16.3. Nel 2019, il codice richiederà inoltre che la percentuale di contrappeso sia annotata su una targa per riferimento futuro.

In precedenza, è stato menzionato il problema di stabilire la portata lorda del vagone originariamente installato. In alcuni casi, non esiste una targhetta dati della testa di traversa, non è disponibile alcuna documentazione e non è stata registrata la portata lorda negli archivi dell'AHJ. La portata lorda originale potrebbe essere estrapolata logicamente, supponendo che le modifiche precedenti siano minime e che le variazioni di peso siano quantificabili. L'autore ha visto diversi esempi di installazioni degli anni '1920 in cui, a quanto pare, i vagoni sono rimasti inalterati. In questo caso, è necessario scattare fotografie per documentare l'originalità del vagone e dell'equipaggiamento. È possibile utilizzare un dinamometro certificato per pesare il vagone vuoto. Il risultato della sottrazione del peso di qualsiasi lunghezza di cavo mobile o di compensazione può essere utilizzato per dimostrare all'AHJ che questa è la portata lorda del vagone originariamente installato.

Tutte le modernizzazioni di ascensori che comportano una modifica della portata lorda della cabina devono essere pesate e registrate prima e dopo i lavori di modifica. Che l'intento sia quello di evitare l'attivazione di una delle tre regole del 5% del codice mantenendo la portata lorda, il carico e la sollecitazione entro i limiti, o di ricertificare il superamento dei limiti, la progettazione della modifica dovrebbe includere il calcolo del peso di tutti i materiali da rimuovere e aggiungere alla cabina. Questo può includere la pesatura fisica o il calcolo del peso dei materiali.

Diversi nuovi strumenti elettronici, alcuni dei quali misurano la tensione delle funi di sollevamento per determinare il peso sospeso, sono stati utilizzati per determinare il peso di cabine o contrappesi. La maggior parte di questi dispositivi è stata sviluppata per la tensione delle singole funi. È importante riconoscere la tolleranza funzionale di questi dispositivi. Alcuni hanno un'accuratezza del +/-2%. Un intervallo di variabilità del 2% nella precisione dovrebbe essere considerato insufficiente quando l'obiettivo dei criteri del codice è del 5%. Un dinamometro di qualità ha una tolleranza certificata di +/-0.2%, un vantaggio decuplicato. Alcune aziende di ascensori hanno scelto di utilizzare solo dinamometri certificati per determinare il peso di cabine e contrappesi.

È importante notare che molti degli attuali progetti di ascensori sfruttano tecnologie e ingegneria avanzata, con il risultato che le portate lorde delle cabine diventano più leggere, in alcuni casi notevolmente più leggere. Alcune delle portate lorde delle cabine sono inferiori alla loro portata nominale. Il risultato è una differenza del 100% o più tra la cabina vuota e quella a pieno carico. Molti di questi sistemi hanno tolleranze che non consentono l'aggiunta di peso.

L'inevitabile futura modifica per sostituire le finiture interne della cabina usurate deve essere eseguita con grande attenzione, sia per quanto riguarda il peso che per non compromettere la struttura della cabina. In alcuni sistemi, la cabina stessa è parte integrante della struttura della cabina, che non deve essere modificata. Data la minore robustezza di questi ascensori rispetto ai sistemi precedenti, è necessario prestare molta più attenzione alla precisione delle masse morte della cabina, al bilanciamento del contrappeso, alla compensazione, ecc. In alcuni casi, anche la deviazione del 5% consentita dalle normative può essere problematica e deve essere verificata con il produttore dell'apparecchiatura originale.

Per mantenere il telaio e la piattaforma dell'auto esistenti, l'AHJ può accettare la documentazione dell'OEM attestante che l'attrezzatura era inizialmente classificata per un carico maggiore.

Molti consulenti di ascensori richiedono l'installazione di componenti, apparentemente senza considerare il peso che aggiungeranno alla cabina. Tra gli esempi figurano ringhiere di protezione sul tetto della cabina, ventilatori sovradimensionati a tre velocità, cucce aggiuntive, finiture interne e pavimenti elaborati, rivestimenti di frontali, pannelli porta e pannelli espositivi. In alcune installazioni in cui le cabine sono già sovrappeso o in cui le attrezzature e le finiture desiderate comporteranno l'attivazione della regola del 5%, ma dove le arcate, le piattaforme e le sicurezze sono valide, la soluzione potrebbe essere la sostituzione dell'intera cabina con una nuova e più leggera scocca in alluminio. Considerando che l'alluminio pesa circa il 34% dell'acciaio, si potrebbero risparmiare diverse centinaia di chili. Molti produttori di cabine offrono questa opzione a un costo aggiuntivo ragionevole.

In conclusione, il peso morto della cabina, il contrappeso, il peso dell'intero sistema e il carico dell'edificio devono essere attentamente considerati in caso di modifica di un ascensore. La modifica di uno qualsiasi di questi pesi influirà sui carichi di reazione dell'ascensore e dell'edificio, con conseguenze potenzialmente critiche. È necessario rispettare le norme relative alle tre regole del 5%. Alcuni sistemi non devono essere modificati in termini di pesi e carichi. Le carenze strutturali e sismiche esistenti di ascensori ed edifici devono essere corrette, anche quando non obbligatorie ("grandfathered"). È necessario eseguire una progettazione adeguata e approfondita, inclusa una progettazione professionale ove obbligatoria e ove prudente. Tutte le condizioni originali e modificate devono essere documentate insieme alle ispezioni e alle accettazioni AHJ. Questi sono tutti potenziali fattori di sicurezza, responsabilità legale, integrità operativa e buona manutenzione degli ascensori.