Конструкции из алюминия

Конструкции из алюминия на заказ

Конструкции из алюминия на заказ

Металлоконструкции – неотъемлемая часть практически любого современного строительства. Легкие и прочные они существенно упрощают процесс возведения строений, сокращают сроки строительства, снижают трудозатраты. Сегодня традиционные металлоконструкции из стали постепенно уступают свои позиции строительным конструкциям из алюминиевых сплавов. Причиной все возрастающей популярности алюминиевых конструкций из листа, трубы и прочего профиля являются уникальные свойства этого элемента.

Плюсы и минусы алюминия

Алюминий или как его иначе называют «крылатый металл» достаточно распространенный химический элемент на нашей планете. По данным различных исследований его массовое содержание в земной коре колеблется около 8% – это первое место среди всех металлов. Однако столь высокий спрос на него определяют не природные запасы алюминия, а его физические свойства:

  • малый вес ¬– сплавы его практически втрое легче стали;
  • металл легко поддается любым видам металлообработки;
  • высокая коррозионная стойкость, на воздухе он покрывается защитной оксидной пленкой;
  • алюминиевые сплавы отлично сочетаются с различными строительными материалами, что указывает на универсальность металлоконструкций из них;
  • отсутствие возможности искрообразования, что объясняет применение металла на предприятиях нефтегазовой промышленности.

Другими достоинствами можно считать экологичность, пластичность и эстетические качества металла. Способность работать в широком диапазоне температур, в частности низких расширяет географию применения металлоконструкций из алюминиевых сплавов.

К недостаткам металла зачастую относят его более высокую стоимость, нежели цены на сталь.

Правда, учитывая, что рыночная стоимость обычно указывается за тонну, то при изготовлении конструкций из алюминиевых сплавов на тонну мы получаем почти втрое больше конструкционного материала.

Другим аргументом в пользу алюминия можно считать его высокие эксплуатационные качества (долговечность, неприхотливость, простоту обслуживания). Они с лихвой оправдывают первоначальные вложения в металлоконструкции из алюминия.

Еще одним недостатком алюминия считается его малая механическая прочность, что ограничивает применение металла в чистом виде. Но в сплавах металл приобретает высокие прочностные характеристики, что собственно открывает алюминию широкие горизонты применения. По химическому составу алюминиевые сплавы делятся на различные группы, определяющие их физические особенности. При изготовлении металлоконструкций из алюминия для потребностей строительства (архитектуры) находят применение следующие группы сплавов:

  • алюминиево-магниевая;
  • алюминиево-марганцевая;
  • кремне-магниевая;
  • медно-магниевая;
  • цинко-магниевая.

Физические свойства вышеупомянутых сплавов по прочностным характеристикам приближают их к различным маркам сталей, но в пластичности сталь им уступает.

Сырье для производства конструкций из алюминия

Основной сферой применения металлических конструкций из легких сплавов, безусловно, считается коммерческое строительство. Высок спрос на них при строительстве торгово-развлекательных комплексов, офисных помещений, спортивных сооружений. Изготовление металлоконструкций любой сложности предполагает использование различных разновидностей металлического сырья:

  • листовой прокат используется в большинстве готовых конструкций;
  • профильное сырье идет на изготовление несущих конструкций;
  • значительной универсальностью пользуются конструкции из алюминиевой трубы.

Широко востребовано в производстве металлоконструкций изготовление из алюминиевого листа. Это может быть как гладкий, так и профилированный лист, обладающий повышенной механической прочностью. Прочный и легкий материал идет на организацию кровель, подвесных потолков. Кроме того листовой прокат – незаменимое сырье при создании гнутого профиля, сварных профилей (например, двутавровых балок).

Альтернативой сварным профильным изделиям выступают готовые профили (уголки, швеллера, двутавровые балки и пр.). Как правило, это основа несущих элементов в различных металлоконструкциях, а изготовленные из алюминиевого сплава они легче при одинаковых характеристиках прочности.

Не менее популярны в строительстве, архитектуре и дизайне изделия из алюминиевых труб. Позволяя создавать прозрачные, практически невесомые формы они отвечают за прочность конструкции в целом. Типичным примером служат каркасы из алюминиевых труб, которые можно встретить в основе различных металлоконструкций. А фермы из алюминия обладают высокой нагрузочной способностью при минимальном собственном весе. Организованные с их помощью перекрытия позволяют использовать более легкие несущие стены, облегченные фундаменты.

Особенности производства из алюминия

Возвращаясь к перечисленным выше преимуществам конструкций из алюминия, можно смело прийти к следующему выводу. Производство металлоконструкций на заказ из алюминиевых труб и листов (сварить, изготовить) пользуется достаточно высоким спросом. Изготавливаются они по чертежам и технической документации заказчика с соблюдением требований нормативной документации. Тем не менее, существуют некоторые ограничения, которые необходимо учитывать при изготовлении конструкции из алюминия на заказ.

Ранее упоминалось, что одним из достоинств алюминиевых сплавов принято считать простоту металлообработки. Это касается таких технологических операций как резка или гибка металла, ряда других видов механической обработки. А вот в отношении сварки металлоконструкций из алюминия дело обстоит несколько иначе:

• появление оксидной пленки на расплавленном металле затрудняет формирование шва;
• избытки тепла увеличивают текучесть металла, что мешает управлять сварочной ванной;
• значительные усадки при остывании могут повлиять на качество сварного шва;
• кроме того и сам алюминий может страдать в процессе сварки, что грозит появлением трещин.

Это далеко не полный перечень последствий, которые может повлечь за собой неумелая сварка конструкций из алюминия. Как следствие получается низкая надежность сварного шва, страдают его эстетические характеристики. Безусловно, в заводских условиях отработаны наиболее приемлемые способы электродуговой сварки. Причем для различных металлоконструкций выбирается наиболее оптимальный способ.

Особого подхода требуют крупногабаритные сварные конструкции из «капризного» металла. Составленные из различных узлов (так называемый поузловой метод сборки), они свариваются после заготовки узловых фрагментов. Результатом поузловой сборки следует считать снижение деформаций во время проведения сварочных работ.

Альтернативой сборки металлоконструкций из алюминиевых сплавов посредством сварки можно привести разборные резьбовые соединения. Но и здесь следует учитывать электрохимические свойства металла, которые могут ускорить коррозионные процессы при контакте с другим металлом. Оптимальным вариантом будет крепеж из нержавеющей стали, но сварной шов, выполненный в заводских условиях все же надежнее.