Ruukin uusi paalu lujiin teräksiin perustuvat ratkaisut TkT Vesa Järvinen

Transkriptio

1 Ruukin uusi paalu lujiin teräksiin perustuvat ratkaisut TkT Vesa Järvinen 1 Vesa Järvinen EXTERNAL 23/01/2014

2 Ruukin teräspaaluilla kokonaistaloudellisesti edullisimmat perustusratkaisut Paaluperustusten rakentaminen Ruukin lyömällä asennettavia RR-paaluja käyttämällä on nopeaa ja vaivatonta. Teräspaalu kantaa vahvasti yläpuolisista rakenteista ja maasta paaluun kohdistuvat kuormitukset. Se kestää luotettavasti myös asennuksen aikaiset rasitukset niissäkin olosuhteissa, jotka ovat paalutuksen onnistumisen kannalta haasteellisia. Ruukin lujat RRs-paalut yhdessä tehokkaan suunnittelun, helpon ja nopean asentamisen, perinteistä paalutusta vähäisempien ympäristövaikutusten ja Ruukin asiakaspalvelun kanssa muodostavat entistäkin vahvemman kokonaisuuden 2

3 RRs -paalujen ominaisuudet RR-paalujen erinomaisiksi todetut ominaisuudet, kuten helppo ja nopea jatkaminen ulkopuolisella holkkijatkoksella ja muut paalun varusteluosat, ovat käytössä myös lujasta teräksestä valmistetuissa RRs-paaluissa Lujan S550J2H teräksen käyttö RRs-paaluissa tarkoittaa: kustannustehokasta perustusrakenneratkaisua eri käyttökohteissa entistäkin pienempää maan syrjäytymistä ja häiriintymistä paalun kantokykyyn nähden vähäisempiä tärinöitä paalun kantokykyyn nähden mahdollisuutta käyttää kevyempää asennuskalustoa vaivatonta asennusta 3

4 Suurempi kantokyky sama paalukoko 4 Käyttämällä lujempaa S550J2H-teräslajia, voidaan paalun kantokykyä lisätä jopa 25 % verrattuna teräslajiin S440J2H ja jopa 55 % verrattuna perinteiseen teräslajiin S355J2H. Kasvanutta paalun kantokykyä voidaan hyödyntää vähentämällä paalujen lukumäärää. Asiakkaallemme tämä tarkoittaa hankkeen s [MPa] kokonaistaloudellisuuden 600 merkittävää parannusta. Paalupisteiden lukumäärän 400 vähentäminen pienentää 200 asennuskustannuksia. Myös S355J2H S440J2H varastointi-, käsittely- ja S550J2H 0 kuljetuskustannukset laskevat. 0 e [%] 1.0

5 Pienempi paalukoko sama kantokyky Lujemman teräslajin ansiosta teräspaalun kokoa voidaan pienentää kantokyvyn säilyessä ennallaan. Paalukoon pienentäminen tuo asiakkaalle selkeitä etuja, koska materiaalikustannukset alenevat ja asennus helpottuu. Pienempi paalukoko mahdollistaa asennuskaluston keventämisen sekä aiheuttaa entistä vähemmän häiriöitä, kuten tärinää ja siirtymiä, ympäristöön 5

6 Uusi paalu RRs125/6,3 RRs125/6,3 (D = 127 mm, t = 6,3 mm) laajentaa Ruukin lujasta teräksestä valmistettua RRspaaluvalikoimaa Edullisempi paalu kuin vastaavan kantavuuden omaavat vaihtoehdot 6

7 Koejärjestelyt RRs125/6,3 paalulle on tehty CEmerkinnän vaatimuksien mukaisesti jatkoskokeet koeasennuksen jälkeen 7

8 Taivutusjäykkyys, EI (knm 2 ) RRs125/6,3 paalun taivutuskoetulokset Taivutusmomentti (knm) RRs125/6.3- Jointed Jatkettu RRs125/ Reference Referenssi RR115/8 - Jointed Jatkettu 8

9 RRs125/6,3 RR115/8 RRs115/8 RR140/8 RRs140/10 RR170/10 RRs170/10 RR170/12,5 RR220/10 RRs-paaluvalikoima Käytössä olevien neljän paalukoon kantavuudet vastaavat hyvin perinteisten lyöntipaalujen kestävyyksiä R d [kn] RR/RRs-paalujen geotekninen kestävyys (PTL2, = 1,47, = 1,20)

10 R d 500 kn RRs125/6,3 RR115/8 R d 600 kn RRs115/8 RR140/8 R d 900 kn RRs140/10 RR170/10 R d 1100 kn RRs170/10 RR170/12,5 RR220/10 RR/RRs-paalujen hintavertailu Suhteellinen myyntihinta ( /N) 1,00 0,99 1,00 0,97 1,00 0,95 0,90 0,91 0,85 0,84 0,85 0,84 0,82 0,80 0,75 0,70 0,65 0, m (RRs125/6,3-RR140/8) ja 2 12 m (RRs140/10-RR220/10) paaluelementit, kalliokärki ja paaluhattu 10

11 RRs125/6,3- vs RR115/8-paalu Puristuskestävyyden mitoitusarvon ja geoteknisen kestävyyden yhteisvaikutuskäyrä R d [kn] RRs125/6,3: Edullisemmin kantavuutta 536 kn RRs125/6,3 RR115/ ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Suhteellinen myyntihinta ( /N) 0,85 RRs125/6,3 1,00 RR115/8 4 6 m paaluelementit, kalliokärki ja paaluhattu 480 kn Suljettu leikkauslujuus c uk [kpa] (PTL2, korroosiovara 2,0 mm, g = L cr /400, R = 1,50, si = 1,0, k s = 50 c uk /d, p m = 9 c uk ) 11

12 RRs115/8- vs RR140/8-paalu Puristuskestävyyden mitoitusarvon ja geoteknisen kestävyyden yhteisvaikutuskäyrä R d [kn] RRs115/8: Edullisemmin kantavuutta RRs115/8 RR140/ Suljettu leikkauslujuus c uk [kpa] 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Suhteellinen myyntihinta ( /N) 0.85 RRs115/8 1,00 RR140/8 4 6 m paaluelementit, kalliokärki ja paaluhattu (PTL2, korroosiovara 2,0 mm, g = L cr /400, R = 1,50, si = 1,0, k s = 50 c uk /d, p m = 9 c uk ) 600 kn 594 kn 12

13 RRs140/10- vs RR170/10-paalu Puristuskestävyyden mitoitusarvon ja geoteknisen kestävyyden yhteisvaikutuskäyrä R d [kn] RRs140/10: Edullisemmin kantavuutta RRs140/10 RR170/ Suljettu leikkauslujuus c uk [kpa] 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Suhteellinen myyntihinta ( /N) 0,86 RRs140/10 1,00 RR170/ m paaluelementit, kalliokärki ja paaluhattu (PTL2, korroosiovara 2,0 mm, g = L cr /400, R = 1,50, si = 1,0, k s = 50 c uk /d, p m = 9 c uk ) 915 kn 893 kn 13

14 RRs170/10- vs RR170/12,5 & RR220/10-paalu Puristuskestävyyden mitoitusarvon ja geoteknisen kestävyyden yhteisvaikutuskäyrä R d [kn] RRs170/10: Edullisemmin kantavuutta RRs170/10 RR170/12,5 RR220/ ,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,82 Suhteellinen myyntihinta ( /N) 0,92 1,00 RRs170/10 RR170/12,5 RR220/ m paaluelementit, kalliokärki ja paaluhattu 1180 kn 1166 kn 1099 kn Suljettu leikkauslujuus c uk [kpa] (PTL2, korroosiovara 2,0 mm, g = L cr /400, R = 1,50, si = 1,0, k s = 50 c uk /d, p m = 9 c uk ) 14

15 Lujien RRs-paalujen suunnittelu ja asentaminen Lujien teräspaalujen käyttö perustamisessa on helppoa. Ruukin laatimat suunnittelu- ja asennusohjeet ovat saatavilla myös RRs-paaluille. RRs-paalut voidaan asentaa pääasiassa samoilla paalutuskalustoilla kuin RR-paalut. Rakenteellisia muutoksia kalustoihin ei tarvitse tehdä. Teräslajin S550J2H iskusitkeysluokka vastaa asennusta hyvin kestävän teräslajin S440J2H iskusitkeysluokkaa 15

16 Tuote-esitteet ja ohjeet Kaikki tuote-esitteet ja ohjeet päivitetään sisältämään uuden paalun RRs125/6,3 Myös loppulyöntikäyrästöt päivittyvät Uudet ohjeet ilmestyvät nettiin lähiaikoina Lisätietoa tarvittaessa teknisestä asiakaspalvelusta 16

17 RrPileCalc Yksittäisen paalun mitoitusohjelma Lopullinen Suomiversio, sisältäen uudenkin paalun, valmistunut ja jaossa Ruukki Design Toolboxissa 17

18 Tekla Structures Ruukki Design Toolboxissa jaossa olevat mallinnuskomponentit päivitetään ja siirretään uusimmille TS-versioille 18

19 Ruukin CE-merkityt teräspaalut 19 Ruukilla on eurooppalaiseen tekniseen hyväksyntään (ETA-12/0526) perustuva CE-merkintä, joka on kattavin rakenneteräksestä valmistetuille paalurakenteille myönnettävistä CE-merkinnöistä. Se käsittää koko paalun rakenteen, osoittaa paalujatkosten mekaaniset vaatimukset ja vaatimuksenmukaisuuden sekä osoittaa, että tuote on valmistettu soveltuvaksi nimenomaan paalutuskäyttöön. Myös uusi RRs125/6,3-paalu täyttää CE-merkinnän vaatimukset ja se lisätään merkinnän piiriin. VTT lausunto no VTT-S : Paalukoko täyttää ETA -12/0526 hyväksynnässä vaatimuksina olleet kriteerit.

20 Lujasta teräksestä etua ympäristölle 20 Lujan teräslajin käyttö on ympäristöystävällinen ratkaisu Perustusten rakentamisen kokonaisenergiantarve vähenee, kun käytetään hyväksi teräksen vahvoja ominaisuuksia Käyttämällä paaluissa lujempaa teräslajia vähenevät paalujen valmistuksesta, käsittelystä, kuljetuksesta ja asentamisesta aiheutuvat ympäristörasitukset

21 Yhteenveto RR/RRs-paalujen kantokyvyistä P sall = Suurin suositeltava sallittu kantavuus (korroosiovaralla 2,0 mm) R d = Geoteknisen kestävyyden mitoitusarvo ( = 1,47, = 1,20) * tavanomaisien kohteiden suositusarvo maksiarvon sijasta 21