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铝合金结构在大跨度建筑领域的应用

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2015-04-25 10:04:08
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  铝合金结构诞生于20世纪40年代的欧美国家,主要运用于桥梁及房屋工程,其技术来源于当时的航空航天业。随着技术进步和造价下降,铝合金结构越来越普及,国内应用铝合金结构的建筑越来越多。人类社会对环保日益重视,可持续发展理念得到广泛普及,绿色节能环保型建筑成为我们追求的终极目标。在众多可选结构形式中,铝合金结构因其结构及材质等特性具有无可比拟的优越性,在对比中脱颖而出。

  一、铝合金结构的特点

  1、材料耐腐蚀性能好,终生免维护

  主要材料采用Al-Mg-Si形变铝合金,此种材料一般不需做表面处理即可达到建筑防腐要求,终生免维护(超过50年)。酸性环境下、硫化氢及硫醇都不会对该型号的铝合金造成损害,非常适合高温高湿、杆件外露、海边及重度污染的环境下使用,是绿色建筑材料的理想选择。

  2、材料强度质量比高,结构自重轻
 
  同等强度下,铝合金材料的密度只是钢材(词条“钢材”由行业大百科提供)密度的1/3。目前该材料的抗拉强度已达300MPa。加上结构是自支撑体系,形成了一个大跨度自重轻的结构,同等跨度体型的结构中,铝合金结构一般是钢结构自重的1/3—1/4。

  3、工厂精密预制,标准化,工业化

  Al-Mg-Si形变铝合金材料,可塑性强,易加工成型。材料通过热挤压成型,根据图纸进行数控(词条“数控”由行业大百科提供)精加工。实现了建筑构件的标准化、工业化。改善了以往建筑业的生产效率,提高了社会效益。

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  4、全装配式施工,模块化

  所有构配件全部工厂标准化生产,现场装配。简化了施工工艺,降低施工设备(词条“设备”由行业大百科提供)及场地要求。提高安装速度,减少施工周期,可节约一半左右的施工时间,施工现场无噪音、粉尘、污水等污染,属典型的绿色施工。

  5、结构维护一体化,防渗漏性能优越,施工速度快

  一般结构,主结构与维护结构之间需要中间转换次结构(檩条)。铝合金单层网壳结构,维护结构与主结构直接联锁。简化构造层,减少施工环节,降低材料用量,提高施工速度。工厂标准精密预制,全装配式安装,结构与面板联锁,结构与维护材料热膨胀系数一致,最大限度减小变形破坏,形成了优越的防渗漏体系,基本达到零渗漏。

  6、结构与面板直接联锁

  一般结构,主结构与维护结构之间需要中间转换次结构(檩条)。铝合金单层网壳结构,维护结构与主结构直接联锁。简化构造层,减少施工环节,降低材料用量,提高施工速度。

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  7、单层结构空间占用小

  铝合金结构基本采用单层网壳结构。根据已实施案例数据,跨度为100米的标准单层铝合金网壳,结构厚约400mm左右。

  8、系统集成,功能模块化

  整个铝合金结构屋盖系统集成了主体结构(词条“主体结构”由行业大百科提供)、外装饰幕墙、防水、内装饰、保温、吸音降噪(词条“降噪”由行业大百科提供)、通风、采光、吊挂、维修清洗等全部功能,部分功能实现了模块化。符合全球倡导的建筑模块化、工业化、标准化的产业发展方向,并符合绿色建筑的要求。

  9、高热反射性能

  轧制亮度或烤漆铝合金面板覆盖在结构上,形成壳体体形,实现热量高反射及保温效果,达到环保要求。

  10、材料回收率高

  铝合金材料易回收,再处理成本低,再利用率高,回收价值高,完全属于节能环保的绿色材料。

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  二、铝合金结构的应用领域

  全球从炙热的撒哈拉沙漠到狂风暴雪的北极、太平洋岛屿等各种气候环境,从民用到工业有14,000多个铝合金结构建筑在安全运行。

  1、民用公共建筑领域:体育场馆、科技馆、园林温室、机场高铁候机楼站等

上海科技馆

云彬鹤机库

上海马戏城

上海辰山植物园

  2、工业建筑领域:工业散装储备库(大型干煤库顶盖)、石化储备行业(储油罐拱项、污水处理厂顶棚。

大型干煤库顶盖

储油罐拱项

  铝业倡导“把技术变成艺术,把产品变成作品”的理念,积极推动绿色建筑的全球发展,努力建造更多更好的铝合金结构建筑,引领绿色铝合金结构建筑行业的健康成长。

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