铝合金结构件在建筑领域的优势分析
本文导读:由于重量轻,铝合金构件或者整个结构大多可采用工厂预制、现场安装的方法,其预制、运输以及安装过程简单,时间短,费用较低,能够适应符合现代施工技术的工业化要求。
铝合金材料在建筑工程中应用已有超过百年的历史,以往多用在铝合金门窗外框、玻璃幕墙支撑体系以及铝合金的外包层等用途。欧美国家自上世纪50年代开始铝合金在建筑结构领域的应用,90年代以后逐渐得到推广应用。
随着现代工程结构不断向轻质结构发展以及承受恶劣环境的需要,铝合金材料由于其重量轻、耐腐蚀、易于维护、施工方便等优点,除去传统的应用领域,其在建筑结构件领域的应用逐渐受到重视。与传统混凝土和钢材等传统建筑材料相比,铝合金结构具有明显优势。
一、重量轻、比强度高
铝合金材料的密度为2.7g/cm3,大致为钢材的三分之一,而常用的6000系列铝合金材料的强度比一般常用的碳素钢强度还要高。如6061-T6型铝合金的屈服强度为245MPa,拉抗强度可达265MPa,已超过Q235钢的强度指标。高强度铝合金型材,如70XX-T6系列的屈服强度可达300MPa,甚至500MPa以上。因此,采用铝合金代替钢材或者混凝土可以大大减轻结构自重。由于上部结构较轻,不但减轻了施工强度,缩短施工周期而且对基础的要求降低,而且减少了下部结构的建造费用;
二、安装、运输过程简便
由于重量轻,铝合金构件或者整个结构大多可采用工厂预制、现场安装的方法,其预制、运输以及安装过程简单,时间短,费用较低,能够适应符合现代施工技术的工业化要求;
三、可提升建筑物活荷载比
在既有建筑物的维修加固时,使用铝合金材料替代传统建筑材料,可以以较小的重量较大的承载力,提高建筑物承受活荷载的比例;
四、易于挤压成型。铝合金材料表面具有特殊的光泽和质感,可以挤压成型,这是铝合金材料相对于钢材最主要的优点。挤压成型可以生产出热轧和焊接所不能得到的复杂截面型材,能够使构件的截面形式更加合理;
五、易于回收。铝合金材料易于回收,再处理成本低,再利用率高,有利于环境保护,符合可持续发展要求
六、抗腐蚀性能好。铝合金在大气的影响下,其表面能够自然的形成一层氧化层。这种氧化层可以在很大程度上防止铝合金材料的腐蚀,良好的耐腐蚀性可极大的减少建筑物的防腐和维护费用;在混凝土板和铝合金结构件起组合作用的情况下,由于铝合金材料的热膨胀洗漱(22×10-6)比钢筋混凝土大,所以在寒冷的环境下铝合金材料的收缩可以使混凝土中产生的微裂缝趋于封闭,使得水分和氯化物无法侵入,从而保护了钢筋;
七、具有良好的低温性能。随着温度的降低,铝合金材料强度和延伸率反而有所增加且五低温脆性问题,因此可以用于制造寒冷地区的建筑结构。