铝是地球上最丰富的金属元素,占地壳的7.5%。然而,由于冶炼铝的难度,它曾经极少数并且价值超过金。超过一百年前,皇家社会制作了一个比黄金更有价值的铝杯,并向俄罗斯化学家Mendeleev(制成了第一个周期性的元素表),以表彰他在化学领域的专业知识。杰出贡献。
直到1886年,美国和L.T.France的Charles Martin Hall独立地发明了电解铝的冶炼技术。该方法投入生产后,金属铝的输出迅速增加,价格急剧下降。在人民的日常生活中。
铝在建筑业的应用有100多年的历史。它首先用作建筑装饰材料,如门窗框架,玻璃幕墙框架,建筑外包铝板,以及建筑垂直接缝屋顶。在20世纪30年代,铝合金用于建筑物的承载和维护结构;如今,铝合金已成为除钢之外的最大建筑金属材料,占施工约27%的铝产输出;越来越多的应用是承载的结构材料,例如桥梁,仓库和空间结构。
1951年,英国建造了世界上第一个铝合金圆顶\“圆顶的发现”,网壳直径为111米,高度为27米,这是当时世界上世界上最大的圆顶。
纯铝具有良好的延展性但低强度,并且通常仅用于室温下的低应力结构。为了提高纯铝的性能,通过将各种金属元素添加到纯铝,人们制造各种铝合金。结构铝合金通常是铝,镁和硅的合金。
铝合金可分为两种类型:锻造铝和铸铝。前者是灭火或冷敷未熔化的铝坯,后者将熔融铝倒入模具中,然后将其浇铸到模具中。该结构的常用铝合金是伪造的铝。伪造的铝合金等级通常由四位数表示,1954年美国铝合会(AA)提出了命名规则。不同等级的锻造铝合金的强度,延展性和耐腐蚀性因其化学成分而不同(铝元素和其他少量添加元素)含量。
其中,6xxx系列包含镁和硅元件。该系列铝合金具有良好的耐腐蚀性和强度,与Q235钢相似,易于挤出。建筑结构中使用的大多数铝合金型材属于该系列,如6061-T6铝合金广泛用于铝合金建筑结构。
低密度
铝的密度约为钢的三分之一。无疑是在建筑结构的设计中具有相对较大的优势,其自身重量占相对较大的数量。因此,铝合金结构通常会给人们带来光明的外观。
弹性低模量
铝合金弹性模量仅为钢的三分之一,因此铝合金比钢结构更容易扣,规格中的稳定系数远低于钢结构(联想我们的共同罐头)。因此,变形和稳定性在铝合金中更常见,并且光材料的优点也被大变形偏移。
可焊性差
在钢结构焊接设计中,焊缝可以像构件一样强,而铝合金焊接将大大降低材料的强度和延展性。因此,通常用于铝合金的机械连接。在实际设计中,无法焊接的无法实现,习惯于钢结构设计以适应。例如,如果要将连接板连接到组件,则需要添加螺栓孔,并且螺栓孔将削弱部件的强度。它被打破了。
虽然T6061是特殊的。
挤压
铝合金非常柔软,因此与通常轧制和焊接的传统钢结构不同,铝合金通常通过挤出形成。上帝闭上门,总是打开一个窗户。独特的挤出过程可以生产具有复杂横截面的各种部件,以及我们所需的所有连接器可以通过挤出与主要结构集成。同时,铝合金部件和节点可以分批预制,然后组装。这种生产模式非常适合我们现在倡导的工厂组装结构。对于具有大量重复特征成员和节点的大型铝合金空间结构,它具有良好的适用性。
防腐剂
铝合金也具有很大的优点,铝合金本身可以在空气中形成致密的氧化膜,因此铝合金通常不需要特殊的防腐处理。与钢结构相比,它节省了绘画的成本,并降低了后期的维护成本。因此,铝合金通常用于具有高腐蚀性要求的建筑物,如游泳池和石化行业。
大线性膨胀系数
铝合金的线性膨胀系数约为钢结构的两倍。通过叠加低弹性模量和铝合金的低强度的特性,温度效应在设计方面比钢结构更突出。对于超长铝合金结构,温度效果很可能。成为主负载条件。
高回收率
同时,铝合金材料易于再循环,重新处理成本低,再循环率高,回收率高。它是一种节能环保的绿色材料。实际生产中的剩余材料可以以相对高的价格再循环,这降低了铝合金结构的损耗成本。