На каждый день | Алюминиевые сплавы
АЛЮМИНИЙ - ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Особенности алюминиевого сплава как строительного материала: малый удельный вес, составляющий около 2,7 Г/см3, т. е. примерно в 3 раза меньше, чем у стали; широкие пределы изменения прочностных характеристик и высокая относительная прочность некоторых сплавов; повышенная коррозионная стойкость ряда сплавов; сравнительно низкое значение модуля продольной упругости - в среднем 710 000 кГ/см2, т. е. в 3 раза меньше, чем у стали; пониженное по сравнению со сталью значение предела выносливости (усталости); высокая технологичность, определяемая возможностью получения с металлургических заводов полуфабрикатов необходимой формы и размеров; трудность получения равнопрочных сварных соединений при применении сплавов с высокими показателями прочности; необходимость бережного обращения с полуфабрикатами, изделиями и конструкциями на всех стадиях хранения, изготовления, перевозки, монтажа и эксплуатации; возможность придания поверхности алюминиевых элементов качеств, обеспечивающих архитектурную выразительность, путем полирования, анодирования, эмалирования и т. д.; высокая отражательная способность; сохранение прочностных характеристик при низких температурах; отсутствие искрообразования; отсутствие магнитных качеств. Из перечисленных особенностей основными являются: легкость, коррозионная стойкость и технологичность. Основной недостаток - высокая в настоящее время стоимость полуфабрикатов и конструкций, что приводит к технико-экономической целесообразности применения алюминиевых сплавов только при особых условиях компоновки зданий или сооружений, строительства и эксплуатации. Примером могут служить: конструкции, в которых собственный вес составляет значительную часть суммарной нагрузки (например, конструкции покрытий большепролетных зданий, панели стен и покрытий) и его уменьшение обеспечивает облегчение несущих конструкций; здания, возводимые в отдаленных и труднодоступных районах, предназначаемые для эксплуатации з агрессивных средах, возводимые в районах высокой сейсмичности; фасады и интерьеры зданий; подвижные, сборно-разборные конструкции; монтажное оборудование и приспособления.
Конструкции и элементы из алюминиевых сплавов удачно сочетаются с другими строительными материалами: сталью, пластмассами, стеклом, деревом и т. д.
Алюминиевые сплавы делятся на деформируемые, допускающие прокат и прессование, и литые. Деформируемые алюминиевые сплавы, являющиеся основным материалом для строительных конструкций, делятся на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой. Термическая обработка осуществляется путем закалки и последующего старения (естественного при комнатной температуре или искусственного при нагреве) и приводит к повышению прочностных показателей сплавов и снижению их пластичности. Повышение прочностных показателей сплавов, не упрочненных термической обработкой, может достигаться с помощью наклепа (деформирования в холодном состоянии).
Чистый и технический алюминий обладает высокой пластичностью, но низкой прочностью, поэтому эти материалы применяются в ненагруженных или малонагруженных конструкциях.
Алюминиевые сплавы определяются: группой (системой) в зависимости от основных легирующих компонентов, маркой сплава и его состоянием. К числу состояний относятся: отожженное (мягкое), обозначаемое буквой М; полунагартованное - П; закаленное и естественно состаренное - Т; закаленное и искусственно состаренное - Т1.
Расчет алюминиевых конструкций в значительной мере сходен с расчетом стальных конструкций. Однако пониженный модуль продольной упругости алюминиевых сплавов приводит к необходимости выбора систем, в которых эти особенности не являются недостатком, например мембранные и висячие конструкции, а также системы, обеспечивающие относительно небольшие прогибы, - неразрезные, рамные, арочные и т. д. Большое внимание должно быть обращено на обеспечение общей и местной устойчивости.
По назначению алюминиевые конструкции делятся на следующие три группы: ограждающие, например оконные переплеты, витражи, подвесные потолки; совмещающие несущие и ограждающие функции, например панели стен и покрытий, пространственные конструкции покрытий; несущие.
Вернуться к списку | Распечатать |