Aluminium er spesifisert i konstruksjonen av tre grunner: et styrke-til-vektforhold omtrent tre ganger det for stål, et selvhelbredende oksidlag som gir iboende korrosjonsmotstand, og evnen til å kombinere strukturelle profiler med et svært bredt spekter av holdbare finisher. Prosjektsuksess avhenger av å matche legering, temperament, finish og brannytelse til gjeldende byggeforskrifter.
Strukturelle og ikke-strukturelle roller
Aluminium har både bærende-og sekundære funksjoner. Strukturelle oppgaver inkluderer gardinvegger og akterspeil, vindu- og dørrammer, strukturelle glassstøtter, tak- og kalesjeelementer og rekkverk. Ikke-strukturelle oppgaver inkluderer kledning og kassettpaneler, solskjerming, bikakefasadepaneler, taksystemer og ventilasjonsgitter. I Kina er vindu- og dørsystemer vanligvis spesifisert under GB/T 8478, og arkitektoniske ekstruderte profiler under GB/T 5237-serien. Sammenlignet med stål er elastisitetsmodulen til aluminium omtrent 70 GPa mot omtrent 200 til 210 GPa, så avbøyning i stedet for styrke styrer vanligvis elementets størrelse.
Valg av legering og temperament etter bruk
| Søknad | Legering og temperament | Styrende eiendom |
|---|---|---|
| Vindus- og gardinveggprofiler | EN AW-6063-T5 eller T6 | Overflatefinishkvalitet og ekstruderbarhet |
| Tungt belastede braketter og bjelker | EN AW-6061-T6 | Flytestyrke og ytelse for boltede ledd |
| Kledning og kassettpaneler | 3003, 5005, 3105 | Formbarhet, flathet og beleggrespons |
| Kyst- eller industrieksponering | 5052 | Korrosjonsmotstand mot grop- og sprekker |
| Kompositt- og bikakefasader | 3003 skinn med 3003 kjerne | Stivhet med lav panelvekt |
Ekstruderte profiler bestilles i henhold til EN 755-2 eller ASTM B221. Under ASTM B221 har legering 6063 i T6-tempereringen minimum strekkstyrke på 205 MPa og minimum flytegrense på 170 MPa; T5-tilstanden gir minimumsverdier på 150 MPa og 110 MPa. Kjemisk sammensetning er definert av EN 573-3 i Europa, og et analysesertifikat er det normale beviset på samsvar.
Finish Systems: Anodisering og belegg
Anodisk oksidasjon er den mest holdbare metalliske finishen. ISO 7599 angir belegg etter nominell tykkelse, for eksempel AA15 for 15 mikron og AA20 for 20 mikron, og arkitektonisk praksis i Nord-Amerika refererer til AAMA 611, der klasse I krever et anodisk belegg på minst 18 mikron og klasse II minst 10 mikron. Organiske overflater, vanligvis spiral{10}}påførte fluorpolymer- eller polyestersystemer, brukes der en bestemt farge må gjentas over en stor fasade. filmtykkelse, fargestabilitet og glansbevarelse er de viktigste spesifikasjonselementene. Begge finishfamiliene er verifisert ved akselerert testing, oftest nøytral saltspray til ISO 9227 og adhesjonstesting etter forming. Termisk ekspansjonskoeffisient for aluminium er ca. 23,1 x 10-6 per K, omtrent det dobbelte av stål, så panel- og skjøtedetaljer må romme større bevegelser.
Brann-, termiske og akustiske krav
Aluminium er ikke-brennbart, men det smelter ved ca. 660 C og begynner å miste styrke langt under det, så ubeskyttet aluminium aksepteres ikke som et brann-motstandsdyktig last-element. Der paneler utgjør en del av en vegg- eller takforing, vurderes overflateforbrenningsytelsen til ASTM E84, med klasse A som krever en flammespredningsindeks på 25 eller mindre og en røykutviklingsindeks på 450 eller mindre. Termisk ytelse domineres av termisk brobygging: kontinuerlige aluminiumsrammer leder varme rundt isolasjon, så termiske bruddprofiler med polyamid- eller polyuretaninnsatser er standard i energibevisste prosjekter. Akustisk ytelse av fasader og skillevegger er oppgitt som Rw under ISO 717-1, med laboratoriemåling i henhold til ISO 10140-serien, og luftlekkasje fra sammensatte systemer er verifisert av ASTM E283. Strukturelle belastningstilfeller er definert av nasjonale koder, for eksempel GB 50009 i Kina.
Ofte stilte spørsmål
Q:Hvilken legering er standard for arkitektoniske vindusrammer?
A: EN AW-6063 i T5 eller T6 temperament, ekstrudert til EN 755-2 eller ASTM B221. Den kombinerer god ekstruderingskvalitet, anodiseringsrespons og tilstrekkelig styrke.
Q:Hvor tykk bør arkitektonisk anodisering være?
A: ISO 7599-betegnelser som AA15 eller AA20 tilsvarer en nominell beleggtykkelse på 15 eller 20 mikron, og AAMA 611 klasse I krever minst 18 mikron for utvendig bruk.
Q:Er aluminium tillatt i brannbestandige-konstruksjoner?
A: Aluminium er ikke-brennbart, men smelter nær 660 C og mister styrke ved lavere temperaturer, så det brukes ikke ubeskyttet for brann-motstandsdyktige-lastbærende elementer. Foringssystemer må fortsatt oppfylle ASTM E84 overflateforbrenningsgrenser.
Q:Hvorfor trenger fasader termiske bruddprofiler?
A: Aluminium leder varme omtrent tusen ganger bedre enn isolasjonsmaterialer, så en kontinuerlig ramme skaper en kuldebro. Polyamid- eller polyuretaninnsatser avbryter banen og reduserer risikoen for kondens.
Q:Hvordan er aluminium sammenlignet med stål for avbøyning?
Sv: Elastisk modul er omtrent 70 GPa mot omtrent 200 til 210 GPa for stål, så avbøyning styrer vanligvis utformingen av aluminiumselementer selv om styrke-til-vektforholdet er bedre.
Q:Hvilken toleranse gjelder for ekspansjonsfuger i aluminiumsfasader?
A: Fordi ekspansjonskoeffisienten er omtrent 23,1 x 10-6 per K, kan en 6 m stolpe bevege seg flere millimeter over et temperaturområde på 60 K. Skjøter og fester må være detaljerte for å absorbere den bevegelsen uten å overføre belastning til glasset.