Einführung in U-Kanal und C-Kanal

U-Kanal:

U-förmiger Stahl, mit einem Querschnitt in Form des Buchstabens „U“, entspricht der nationalen Norm GB/T 4697-2008 (in Kraft getreten im April 2009). Es wird vor allem im Strecken- und Tunnelausbau im Bergbau eingesetzt und ist ein wichtiges Material für die Herstellung von einziehbaren Metallstützen.

C-Kanal:

C-förmiger Stahlist eine durch Kaltbiegen hergestellte Stahlsorte. Der Querschnitt ist C-förmig und weist eine hohe Biegefestigkeit und Torsionssteifigkeit auf. Er wird häufig im Bauwesen und in der Industrie eingesetzt.

Der Unterschied zwischen U-förmigem Stahl und C-förmigem Stahl

1. Unterschiede in den Querschnittsformen

‌U-Kanal: Der Querschnitt hat die Form des englischen Buchstabens „U“ und weist kein geschwungenes Design auf. Die Querschnittsformen werden in zwei Typen unterteilt: Taillenpositionierung (18U, 25U) und Ohrpositionierung (29U und höher). ‌‌

‌C-Kanal: Der Querschnitt ist C-förmig und weist an der Kante eine innere Krümmungsstruktur auf. Diese Konstruktion verleiht dem Profil eine höhere Biegefestigkeit in senkrechter Richtung zur Bahn. ‌‌

‌2. Vergleich der mechanischen Eigenschaften‌

‌(1): Tragfähigkeitseigenschaften‌
U-förmiger Stahl: Die Druckfestigkeit parallel zur Unterkante ist hervorragend und der Druck kann über 400 MPa erreichen. Er eignet sich für Minenausbauszenarien, die lange Zeit vertikale Lasten tragen müssen.

C-förmiger Stahl: Die Biegefestigkeit in der Richtung senkrecht zum Steg ist 30–40 % höher als bei U-förmigem Stahl und eignet sich besser zur Aufnahme von Biegemomenten wie seitlichen Windlasten. ‌‌

‌(2): Materialeigenschaften‌

U-förmiger Stahl wird im Warmwalzverfahren hergestellt, die Dicke liegt im Allgemeinen zwischen 17 und 40 mm und besteht hauptsächlich aus hochfestem 20MnK-Stahl.

C-förmiger Stahl wird üblicherweise kaltgeformt, wobei die Wandstärke typischerweise zwischen 1,6 und 3,0 mm liegt. Dadurch wird die Materialausnutzung im Vergleich zu herkömmlichem U-Stahl um 30 % verbessert.

3. Anwendungsbereiche

Hauptanwendungen von U-förmigem Stahl:
Primär- und Sekundärausbau in Bergwerksstollen (ca. 75 %).
Stützkonstruktionen für Gebirgstunnel.
Fundamentkomponenten für den Bau von Leitplanken und Abstellgleisen.

Typische Anwendungen von C-förmigem Stahl:
Montagesysteme für Photovoltaikanlagen (insbesondere Freiflächenanlagen).
Pfetten und Wandträger im Stahlbau.
Träger-Stützen-Baugruppen für mechanische Geräte.

Vergleich der Vorteile von U-Profilstahl und C-Profilstahl

Vorteile von U-förmigem Stahl
‌ Hohe Tragfähigkeit‌: U-förmige Querschnitte bieten eine hohe Biege- und Druckfestigkeit und eignen sich daher für Anwendungen mit hohen Belastungen, wie z. B. die Unterstützung von Bergwerkstunneln und Brückenwaagen.

‌Hohe Stabilität‌: U-förmige Stahlstrukturen widerstehen Verformungen und sind bei längerem Gebrauch weniger anfällig für nennenswerten Verschleiß und Beschädigungen, was für höhere Sicherheit sorgt.

‌ Bequeme Verarbeitung‌: U-förmiger Stahl kann mithilfe vorgefertigter Löcher flexibel befestigt werden, was eine flexible Installation und Anpassung ermöglicht und ihn für Anwendungen geeignet macht, die häufige Anpassungen erfordern, wie z. B. Photovoltaik-Montagesysteme auf Dächern.

Vorteile von C-förmigem Stahl
‌Hervorragende Biegefestigkeit‌: Die innere Struktur mit gewellten Kanten aus C-förmigem Stahl bietet eine außergewöhnliche Biegefestigkeit senkrecht zum Steg und eignet sich daher für Anwendungen mit starkem Wind oder solche, die eine seitliche Belastungsbeständigkeit erfordern (wie z. B. Photovoltaikanlagen in Bergregionen oder an der Küste).

‌Starke Verbindung‌: Das Design der Flansch- und Schraubverbindung bietet eine verbesserte Tragfähigkeit und eignet sich daher für komplexe Strukturen oder große Spannweiten (wie große Fabriken und Brücken).

‌Belüftung und Lichtdurchlässigkeit‌: Der große Abstand zwischen den Balken macht es für Anwendungen geeignet, die eine Belüftung oder Lichtdurchlässigkeit erfordern (wie Plattformen und Korridore).