Металлические конструкции стр.6
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 (рис. 2). Их преимущественно используют в ограждаюТАБЛИЦА 1. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СТАЛЬНЫХ И АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИИ
|
Достоинства |
Недостатки |
|
Стальные кояструкцни |
|
|
1. Высокая прочность (предел текучести «„„=230—750 МПа, модуль упругости ?=2,1 -105 МПа), способность воспринимать большие усилия |
1. Подверженность коррозии (появление ржавчины — оксида железа), требующей специальных методов защиты и частично ограничивающей, область применения |
|
2. Относительная легкость (в 1,5—2 раза легче деревянных, в 8—12 раз — бетонных, в 20 раз — кирпичных) и компактность, что обусловливает простоту и удобство транспортировки и монтажа |
2. Малая огнестойкость (при <=500 °С сталь теряет несущую способность) |
|
3. Водогазонепроницаемость 4. Надежность работы конструкций, определяемая относительно высокой однородностью механических свойств стали |
3. Сравнительно высокая стоимость |
|
5. Высокая сборность, индустриальность изготовления |
|
|
Алюминиевые конструкции |
|
|
1. Малая плотность р=2,7 кН/м3 (рстаяи = 7,85 кН/м3) при высокой несущей способности (расчетное сопротивление Rv=25—200 МПа) |
1. Сравнительно низкий модуль (?=7,1 X ХЮ* МПа), обусловливающий повышенную деформативиость и ма; лую огнестойкость |
|
2. Простота прессования профилен, позволяющая создавать любые конструктивные формы |
2. Более высокий температурный коэффициент линейного расширения (в 2 раза больше стальных) |
|
3. Высокая стойкость против коррозии (в 10—20 раз выше стальных) 4. Отсутствие искр при ударе 5. Повышенная стойкость работы при низких температурах (пластичность) н сейсмостойкость |
3. Дефицитность и высокая стоимость |
щих конструкциях — оконных и дверных заполнениях, подвесных потолках, перегородках, витражах, кровёль-ных и стеновых панелях (табл. 1).
1.3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ И АЛЮМИНИЯ
Железо — один из наиболее распространенных в природе элементов. В земной коре его содержится около 5 %. Однако в чистом виде оно не встречается, так как легко соединяется с кислородом, образуя оксиды. Наиболее известные железные руды, из которых получают железо, — магнетит Рез04 (содержащий более 70 % железа), гематит Fe303 (30—50 %), лимонит FeO(OH) и др. Наряду с чистым железом в руде содержатся углерод, другие металлы, а также вредные примеси — сера, фосфор, азот и т. п.
Первичный продукт, получаемый из руды, — чугун (сплав железа с' углеродом). Чугун производят в доменных печах (рис. 3) путем плавления при ?=1600°? железной руды с добавлением кокса и известняка; В процессе сжигания кокса происходит восстановление железа, в то же время известняк предназначен для более легкого отделения неметаллических примесей вместе со шлаком. Расплавленный чугун как более тяжелая составная часть собирается на дне печи и затем выпускается наружу в специальные изложницы. Полученный серый чугун крупнозернистой структуры с 4 %-ным содержанием углерода применяется для литья, белый чугун мелкозернистой структуры — для производства стали. '