1 / 16

Aluminium som byggemateriale

Aluminium som byggemateriale. Forelesning i faget Materiallære Liv Torjussen Høgskolelektor, HIG. Aluminium i bygg. Nytt materiale Fra 1900-tallet Mye benyttet i dag Bruk Ulike byggematerialer og elementer Takplater, fasader, vinduer, balkonger, rekkverk… Bærende bygningselementer

hyatt-booker
Download Presentation

Aluminium som byggemateriale

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Aluminium som byggemateriale Forelesning i faget Materiallære Liv Torjussen Høgskolelektor, HIG

  2. Aluminium i bygg • Nytt materiale • Fra 1900-tallet • Mye benyttet i dag • Bruk • Ulike byggematerialer og elementer • Takplater, fasader, vinduer, balkonger, rekkverk… • Bærende bygningselementer • Bruer, master, offshore… • Sekundærbærende bjelker • Stillaser, stiger, taksikring …

  3. Produksjon • Råvarer • 8% av jordskorpen • Bauxitt → aluminiumoksid • Smelteelektrolyse • Ekstrudering • Presses gjennom form • Bearbeiding • Kan sveises, loddes og limes • Varmvalsing • Kaldvalsing

  4. Overflatebehandling Oksidasjonssjikt på overflaten som beskytter aluminium naturlig, tykkelse 0,2my (= 0,0002 mm) • Anodisering • Øker oksidlaget (til fra 5 til 25my etter behov) • Elektrokjemisk prosess, elektrolytisk bad, - elektrisk krets, profilen er anode • Lakkering • Pulverlakkering • Mekanisk • Elektrostatisk

  5. Positive egenskaper Aluminium er et metallisk sølvfarget grunnstoff • Lav vekt (egnet i rammesystemer) • Ikke magnetisk (gjenvinning) • Høy korrosjonsmotstand • Stort utvalg i profiler • God formbarhet • Tåler lave temperaturer • Små egenspenninger • Høy fasthet • Ved legering, varmherding og deformasjonsherding • Bærende element i bruer, master, fly, biler …

  6. Begrensninger • Redusert fasthet ved høg temperatur • Lav utmatningsfasthet • Betydning for levetiden • Lav E-modul (70 N/mm² mot stål 210 N/mm²) • Stor varmeutvidelse • Energikrevende produksjon • Kostbart

  7. Korrosjon • Lite korrosjon • Oksidlag dannes og beskytter • Gjendanning ved ”sår” • Anodisering øker laget etter behov • Kan benyttes i sjøvann • Galvanisk korrosjon oppstår • Ved kontakt med bly, kopper, stål og elektrolytt (vann) • Bruke bl.a. rustfrie stålskruer m. neoprenpakning

  8. God leder • Varme (i solfangersystem) • Elektrisitet • Lettere enn kobber • Lite energitap • Brann Ubrennbart, - men: • Bæreevnen reduseres ved 100 ⁰C • Drastisk redusert ved 200 – 300 ⁰C • Smelter ved ca 600 ⁰C • Må ha brannbeskyttelse • Må branndimensjoneres • Kan ikke kuttes med skjærebrenner

  9. E-modul: 70 N/mm² • Ca 1/3 av E-verdien for stål (210 N/mm²) • Gir større forskyvninger • Temperaturutvidelse • Ca. dobbelt så mye som for stål (αS = 12/10⁶ mm/mm·°C) • Viktig ved kombinasjon av stål og aluminium • Utvidelseskoeffisient αAl = 23/10⁶ mm/mm·°C Eksempel: Lengdeendring av en stav på 1m, ved temperaturendring fra + 20°C til - 20°C : ∆L= (23/10⁶ mm/mm ·°C )·1000 mm·40°C =0,92mm~ 1 mm Dvs. 1 cm på 10m

  10. Sveisbart materiale • Unntak: Cu og Zn-holdige legeringer • Fastheten øker ved lave temperaturer • Egner seg i fryserom, ol. • Stål blir derimot sprøtt • Egenspenninger • Ikke vesentlig betydning • Utmatting • Lavere utmatningsfasthet enn stål

  11. Bæreevne • Stål ≠ aluminium • Må beregnes ulikt • Strekkprøving • Arbeidsdiagram • Ikke flyteplatå • Fastheten for de beste kvalitetene er omtrent som for vanlig konstruksjonsstål fu f0,2

  12. Bæreevne • Beregningsprinsipper påkjenningene < konstruksjonens styrke Konstruksjonens kapasitet kontrolleres mht.: • Aksialkrefter, trykk og strekk • Skjær • Moment • Knekking, vipping og torsjon • Kombinerte lastvirkninger • Utmatting • Nedbøyning/forskyvning • Brann NS –EN 1999-1-:2007 EUROCODE 9: Prosjektering av aluminiumskonstruksjoner

  13. Kontroll av kapasitet også for: • Sveis • Forbindelsesmidler • Ved tilstrekkelig bjelkehøyde: • Stor momentkapasitet • Liten nedbøyning • Ved tilstrekkelig veggtykkelse i overflens: • Tåler godt punktbelastning • Lukkede profiler: • Gir øket torsjonsstivhet

  14. Energiforbrukved produksjon av en søyle/drager-konstruksjon

  15. Miljø • Gjenvinning • 25% er gjenvunnet • 5% energibruk i forhold til ny produksjon • Transport • Mindre drivstoff • Transport av lette materialer • Lette kjøretøy • Regnskogen • 16 km² / år = 0,01‰ av regnskogen

  16. Les mer: Aluminiumskonstruksjoner, Håndbok 46, Byggforsk Byggforskserien  Byggdetaljer nr. 571.403: Metaller til bygningsbruk  NS-EN 1999:2007, Eurocode 9: Prosjektering av aluminiumskonstruksjoner Ellers finner du mye stoff ved å søke på nettet

More Related