Kiedy projekt wymaga stosowania grodzic stalowych, pierwszym pytaniem jest zwykle: typ U-czy typ Z-? Obydwa tworzą ciągłe, blokujące się ściany, ale są zaprojektowane inaczej. Pale typu Z- umieszczają blokady na zewnętrznych kołnierzach, dzięki czemu materiał działa na skrajnych włóknach, co maksymalizuje zdolność do zginania przy danym ciężarze. Pale typu U- utrzymują blokady w pobliżu osi neutralnej, tworząc symetryczny przekrój, który jest stabilny w prowadzeniu, łatwy do wyrównania i skuteczny w odcinaniu-dopływu wody. Wybór między nimi powinien opierać się na obciążeniu, wysokości ściany, warunkach jazdy, budżecie i tym, czy ściana jest tymczasowa czy trwała.
Dwa profile w skrócie
U-Typ grodzic stalowych
Pale o przekroju U- mają przekrój-w kształcie litery U- ze sprzęgłami blokującymi umieszczonymi blisko osi neutralnej. Symetryczna geometria zapewnia doskonałą stabilność skrętną podczas wbijania i ułatwia ustawianie, dlatego-pale w kształcie litery U są tradycyjnym wyborem w przypadku prac tymczasowych, grodz i ścian, gdzie liczy się-odcięcie wody.
Grodzice stalowe typu Z-
Pale o przekroju Z- mają blokady na zewnętrznych krańcach profilu. Powoduje to umieszczenie większej ilości materiału w maksymalnej odległości od osi neutralnej, co skutkuje wyższym modułem przekroju na jednostkę masy i większą wytrzymałością na zginanie, co sprawia, że pale Z- sprawdzają się doskonale w przypadku głębokich wykopów i ciężkich ścian stałych.
Wytrzymałość i efektywność strukturalna: U vs Z
| Element porównawczy | U-Typ stos arkuszy | Z-Stos arkuszy typu Z |
|---|---|---|
| Lokalizacja blokady | W pobliżu osi neutralnej | Na kołnierzach zewnętrznych |
| Zdolność do zginania na jednostkę masy | Niżej, bo część sekcji pracuje blisko osi neutralnej | Wyższa, ponieważ materiał koncentruje się na skrajnych włóknach |
| Sprawność modułu przekroju | Umiarkowany | Wysoki |
| Stabilność skrętna podczas jazdy | Doskonały; symetryczny przekrój jest odporny na skręcanie | Umiarkowany; do kontrolowania skręcania często potrzebne są ramy prowadzące |
| Odcięcie wody | Dobry w przypadku ciasnych blokad-osi neutralnej; tradycyjny wybór dla grodzy | Można to osiągnąć za pomocą uszczelniaczy, ale blokady są bardziej odsłonięte |
| Typowa rola | Prace tymczasowe, grodzie, lekkie i średnie ściany oporowe | Głębokie wykopy, stałe ściany nabrzeży, ciężkie konstrukcje oporowe |
Przy tej samej wysokości ściany i ciężarze stali ściana o przekroju Z-zazwyczaj zapewnia większą wytrzymałość na zginanie i sztywność boczną niż ściana o przekroju U-. Z tego powodu głębokie i mocno obciążone ściany są zwykle budowane przy użyciu pali Z-, podczas gdy pale U- pozostają podstawą robót tymczasowych i konstrukcji-otrzymujących wodę.
Uwagi dotyczące kosztów i instalacji
Porównania kosztów muszą wykraczać poza cenę jednostkową za tonę. Pale Z- mają zwykle wyższą cenę materiału niż pale U- o podobnej masie, ale ich większa wydajność przekroju może zmniejszyć wymagany tonaż stali, a ich szersze profile oznaczają mniej pali i mniej zamków na metr ściany, co skraca czas wbijania. Z kolei pale U-są prostsze w przypadku konwencjonalnych ekip palujących, łatwiejsze do ustawienia i można je ponownie wykorzystać w projektach tymczasowych.
| Współczynnik kosztu/instalacji | U-Typ stos arkuszy | Z-Stos arkuszy typu Z |
|---|---|---|
| Cena jednostkowa materiału | Niżej | Wyższy |
| Tonaż stali dla danej ściany | Linia bazowa; przy dużych obciążeniach mogą wymagać cięższych lub dodatkowych sekcji | Potencjalnie niższy, dzięki wyższej wydajności sekcji |
| Prędkość jazdy | Linia bazowa; więcej sztuk na metr przy węższych profilach | Szybciej na szerokich odcinkach; mniej sztuk i blokad na metr |
| Wymagane umiejętności załogi | Standard | Wyższy; wymaga starannej kontroli, aby uniknąć skręcenia |
| Ponowne wykorzystanie w pracach tymczasowych | Powszechne i dobrze ugruntowane | Możliwe, przy tych samych wymaganiach kontrolnych |
Najbardziej ekonomiczne rozwiązanie dla danego obiektu można znaleźć poprzez porównanie alternatywnych rozwiązań konstrukcyjnych, w tym przekroju ścian, gatunku stali, tonażu i wydajności instalacji, a nie poprzez porównanie samych cen katalogowych.
Jak wybrać: praktyczne ramy selekcji
Rodzaj i głębokość projektu:w przypadku głębokich wykopów pod fundamenty i stałych, grubych ścian należy najpierw ocenić pale Z-; w przypadku standardowych robót budowlanych, grodz i tymczasowych podpór, naturalnym wyborem są-pale w kształcie litery U.
Obciążenie i wysokość ściany:wysokie wymagania dotyczące zginania i wysokie ściany sprzyjają wydajności przekroju pali Z-; lżejsze wymagania można ekonomicznie zaspokoić za pomocą pali U-.
Wymóg odcięcia-dopływu wody:w przypadku grodz i prac przeciwpowodziowych, gdzie należy zminimalizować przesiąkanie, tradycyjnym rozwiązaniem są-pale U (w razie potrzeby z uszczelniaczami); Blokady stosu Z-można uszczelnić, aby uzyskać podobną wydajność.
Warunki gruntowe:twarde i gęste gleby preferują sekcje-walcowane na gorąco z solidnymi zamkami; bardzo miękkie gleby i płytkie ściany mogą pozwolić na lżejsze-sekcje formowane na zimno.
Ponowne wykorzystanie i budżet:jeśli ściana jest tymczasowa i zostanie rozebrana, obsługa, przechowywanie i możliwość ponownego wykorzystania pali U-będą znaczącymi zaletami.
Metoda erekcji:potwierdzić, że wybrany profil pasuje do dostępnych na miejscu młotów wibracyjnych lub udarowych oraz urządzeń prowadzących.
Normy, stopnie i dostawy
Obydwa typy profili produkowane są według tej samej rodziny standardów produktowych:
| Standard | Typowe stopnie | Zakres |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S270GP, S355GP, S390GP, S430GP | Grodzice-walcowane na gorąco typu U i Z |
| EN 10249-1 | S235JR, S275JR, S355JR i powiązane | Grodzice-formowane na zimno |
| JIS A 5523 | SY295, SY390 | Grodzice stalowe-walcowane na gorąco |
| JIS A 5528 | SYW295, SYW390 | Grodzice stalowe-formowane na zimno |
| ASTM A690 | Klasa 50 (minimalna wydajność 50 ksi) | Wysoko-niskostopowa stal-do palowania morskiego |
| GB/T 1591 | Q355B i gatunki pokrewne | Niskostopowa-stal konstrukcyjna o wysokiej-wytrzymałości |
Pale dostarczane są na określoną długość, zwykle od 6 m do 18 m, przy czym istnieje możliwość zamówienia dłuższych lub łączonych odcinków po uzgodnieniu logistycznym. Do każdej przesyłki powinny być dołączone certyfikaty testów walcowni zgodne z EN 10204 (typ 3.1), a ochrona powierzchni powinna być zgodna z ISO 12944, jeśli wymagana jest odporność na korozję.
Często zadawane pytania
P: Który typ zapewnia lepszą odporność na zginanie?
Stosy typu Z-. Ponieważ ich blokady znajdują się na zewnętrznych kołnierzach, materiał przekroju pracuje w maksymalnej odległości od osi neutralnej, więc przy tej samej wadze ścianka Z- zapewnia większą wytrzymałość na zginanie i sztywność boczną. To sprawia, że pale Z- są zwykle wybieranym rozwiązaniem w przypadku głębokich wykopów i ciężkich ścian stałych.
P: Który typ zapewnia lepszą wodoszczelność?
Pale typu U- tradycyjnie zapewniają lepszą wodoszczelność, ponieważ ich blokady znajdują się w pobliżu osi neutralnej i są chronione przez geometrię profilu. Blokady z-palami Z-mogą osiągnąć podobną skuteczność, jeśli zostaną uszczelnione odpowiednimi uszczelniaczami spoin.
P: Który typ jest łatwiejszy w prowadzeniu?
U-stosów. Symetryczna sekcja jest odporna na skręcanie i zapewnia proste ustawienie, dzięki czemu konwencjonalne ekipy palujące mogą pracować ze standardowym sprzętem. Pale Z-są wydajne pod względem konstrukcyjnym, ale zazwyczaj wymagają ram prowadzących i doświadczonych operatorów w celu kontrolowania obrotu podczas wbijania.
P: Co jest bardziej ekonomiczne w przypadku prac tymczasowych?
Pale w kształcie U- są generalnie bardziej ekonomiczne w przypadku prac tymczasowych, takich jak grodzie i obudowy wykopów: niższa cena jednostkowa, łatwe wbijanie oraz długa historia wydobywania i ponownego wykorzystania w różnych projektach.
P: Czy stosy Z-można ponownie wykorzystać?
Tak, pod warunkiem, że zostaną wyjęte bez uszkodzenia profilu lub zamków i przejdą kontrolę wizualną i wymiarową przed ponowną-jazdą.
P: Jakie normy obejmują grodzice typu U- i Z-?
Pale-walcowane na gorąco są objęte normami EN 10248 i JIS A 5523, a pale-formowane na zimno – EN 10249 i JIS A 5528. Dostępne są gatunki morskie zgodne z ASTM A690, a w projektach krajowych powszechnie stosuje się gatunki zgodne z GB/T 1591, takie jak Q355B.