Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

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

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Aluminium som byggemateriale Forelesning i faget Materiallære Liv Torjussen Høgskolelektor, HIG 1."— Utskrift av presentasjonen:

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

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 … 2

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

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 4

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 … Egenvekt i kg/dm³ LIMTRE0,47 BETONG2,3 ALUMINIUM2,75 STÅL7,85 5

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 6

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 7

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 Varmeledning:U- verdi i W/(m²∙⁰C) TRE0,12 BETONG1,8 STÅL ALUMINIUM200 8

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 (α S = 12/10⁶ mm/mm·°C) – Viktig ved kombinasjon av stål og aluminium – Utvidelseskoeffisient α Al = 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 9

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 10

11 Bæreevne Stål ≠ aluminium – Må beregnes ulikt Strekkprøving – Arbeidsdiagram – Ikke flyteplatå Fastheten for de beste kvalitetene er omtrent som for vanlig konstruksjonsstål fufu f 0,2 11

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 :2007 EUROCODE 9: Prosjektering av aluminiumskonstruksjoner 12

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 13

14 Energiforbruk ved produksjon av en søyle/drager-konstruksjon Materiale:Energiforbruk i kWh: LIMTRE47 BETONG73 STÅL155 ALUMINIUM584 14

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 15

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


Laste ned ppt "Aluminium som byggemateriale Forelesning i faget Materiallære Liv Torjussen Høgskolelektor, HIG 1."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google