22. Достоинства и недостатки алюминиевых конструкций, области их применения.

Алюминий — самый распространенный на земле ме­талл, он составляет около 8,1 % земной коры. В результате электролиза, т. е. совокупно­сти процессов электрохимического окисления-восстанов­ления, возникающих на поверхности погруженных в электролит электродах при прохождении через них электрического тока, получают чистый алюминий.

Однако из-за невысокой прочности и быстрой окисляемости в технике чистый алюминий не применяется, а используются алюминиевые сплавы, в которых содержа­ние алюминия составляет 90—95 %, а остальное — спе­циальные добавки, повышающие прочность и замедляю­щие окисляемость алюминиевого сплава.

достоинства	Недостатки
Алюминиевые конструкции
1.Малая плотность при высокой несущей способности( расчетн.сопротивление + 25-200 Мпа)	1.Сравнительно низкий модуль обуславливающий повышенную деформативность и малую огнестойкость
2.простота.прессования профилей, позволяющая создавать любые конструктивные формы.	2. Более высокий температурный коэффициент линейного расширения( в 2 раза больше стальных)
3.Высокая стойкость против корозии( в 10-20 раз выше стальных)	3. Дефицитность и высо­кая стоимость
4. отсутствие искр при ударе???
5. Повышенная стойкость работы при низких температурах (пластичность) и сейсмостойкость

Алюминиевые конструкции могут применяться прак­тически во всех областях строительства наравне со стальными конструкциями в виде несущих сварных кон­струкций— ферм, колонн, прогонов покрытий, простран­ственных решетчатых покрытий, висячих конструкций, сборно-разборных каркасов зданий и т. д. Однако ввиду их высокой стоимости (в 8—15 раз дороже стали), мень­шей, чем у стали, жесткости и низкой огнестойкости их применение в современном строительстве ограничено .Их преимущественно используют в ограждающих конструкциях — оконных и дверных заполнениях, подвесных потолках, перегородках, витражах, кровель­ных и стеновых панелях .

23. Алюминиевые сплавы, применяемые в строительных конструкциях различного назначения. Расчетные характеристики R ,E . Сортамент.

Алюминиевые спалавы, использзуемые в строительстве, содержат 90-95% чистого алюминия и специальные добавки, повышающие прочность материала и замедляющие его окисляемость.

Строительные стали и алюминиевые сплавы должны обладать высокой прочностью , упругостью и пластичностью, свариваемостью, долговечностью при эксплуатации в условиях воздействия неагрессивных и агрессивных сред, высоких и низких температур и др.факторов воздействия.

Для изготовления конструкций применяют профили из деформируемых алюминиевых сплавов, получаемых обработкой давлением — прессованием, вытяжкой, про­каткой и штамповкой.

В зависимости от химического со­става различают пять групп алюминиевых сплавов, при­меняемых в архитектуре и строительстве:

1. алюминиево­марганцевые (АМцМ);

2. алюминиево-магниевые (АМг2М, АМг21/2Н);

3. кремнемагниевые (АД31Т, АД31Т1,АД31Т5);

4. цинкомагниевые (1915, 1915Т, 1925, 1925Т);

5. медномагниевые (Д1, Д6, Д16, Д18 и т. д.).

Характер обработки алюминиевого сплава фиксиру­ется в обозначении марки сплава введением дополни­тельных букв и цифр:

• М—мягкий (отожженный);

• Н — нагартованный,

• 1/2Н — полунагартованный;

• Т — зака­ленный и естественно состаренный;

• Т1—закаленный и искусственно состаренный;

• ТН — нагартованный после закалки и искусственного старения.

• А — алюминие­вый сплав,

• Д — деформируемый,

• 31—номер сплава; во- вторых:

• цифра 1 — алюминиевый сплав,

• цифра 9 указы­вает на содержание цинка,

• последние две цифры — но­мер сплава.

Марки сталей и алюминиевых сплавов по СНиП П-23-81 и СНиП 11-24-74.

• Механические свойства алюминиевых сплавов зави­сят от химического состава и условий их обработки. По абсолютным величинам они близки к сталям обычной и повышенной прочности, однако они более деформативны и обладают менее выраженными пластиче­скими свойствами.

Стальные и алюминиевые полуфабрикаты для строи­тельных конструкций делятся на две основные группы :

• листовые

• профильные.

Листовые сталь и алюминий в виде гладкого и про­фильного листа, имеющего различную толщину и высо­ту профиля, широко применяются для устройства кро­вель, стен, подвесных потолков, узловых фасонок ре­шетчатых конструкций, сварных двутавровых стержней, а также в виде специальных листовых конструкций обо­лочек, мембран и т. п. Кроме того, листовая сталь и алюминиевые сплавы используются для производства тонкостенных гнутых профилей.

Алюминиевые деформируемые сплавы, применяемые в несущих и ограждающих конструкциях, выпускаются отечественной промышленностью в виде прокатных лис­тов и лент прессованных профилей большой номенкла­туры, а также различных по профилю гофрированных листов (рис. 16). Форма прессованных и гнутых алюми­ниевых профилей, применяемых для несущих конструк­ций, аналогична стальным прокатным и гнутым профи­лям, но ограничена меньшими размерами, определяемы­ми диаметром матрицы .

Расчетное сопротивление алюминие­вых сплавов (табл. 4) определяется по формуле:

где Rn — нормальное сопротивление, принимаемое равным минималь­ному значению по пределу текучести R„„, за который условно при­нимается напряжение, которому соответствует относительная оста­точная деформация 0,2 %; у_т> 1 — коэффициент безопасности по ма­териалу; Yc^ 1 — коэффициент условий работы, понижающий рас­четное сопротивление при эксплуатации конструкций в тяжелых условиях работы.

СОРТАМЕНТ

Сортамент - каталог прокатываемых , холодногнутых или прессо­ванных полуфабрикатов и изделий с указа­нием их основных геометрических размеров, формы се­чения, значений допусков н массы единицы длины.

На основе многочисленны исследований были выявлены оптимал.формы основных поперечных сечений стальных и алюминиевых профилей:

• уголки равнополочные и неравнополочные

• швеллеры,

• двутавры,

• круглые и прямоугольные трубы,

• листы.

Наибольшее применение в строительных конструкциях получил сортамент прокатной стали.