Строительный алюминий (Еврокод 9): часть 2

Алюминиевые сплавы в Еврокоде 9

Европейский стандарт EN 1999-1-1 входит в серию стандартов EUROCODE 9 (Еврокод 9). Он определяет общие правила и нормы применения алюминиевых сплавов в строительных конструкциях.

Еврокод 9 включает рекомендации по применению в строительстве:
1) деформируемых термически упрочняемых алюминиевых сплавов;
2) деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов;
3) литейных алюминиевых сплавов, как термически упрочняемых, так и термически не упрочняемых.

Ниже рассмотрим рекомендации Еврокода 9 по применению деформируемых алюминиевых сплавов, которые не упрочняются термической обработкой.

Деформируемые термически неупрочняемые сплавы

Из деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов в строительстве применяют следующие сплавы из серии 5ххх: 5049, 5052, 5454 и 5754. Другими деформируемыми термически неупрочняемыми алюминиевыми сплавами, которые применяют в строительстве для менее нагруженных конструкций, являются сплавы 3004, 3005, 3103 и 5005.

Химический состав сплавов серий 3ххх, 5ххх и 8ххх

В таблице 1 представлены данные о химическом составе деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов, которые Еврокод 9 рекомендует для применения в строительных конструкциях.

Таблица 1 – Химический состав сплавов из серий 3ххх, 5ххх и 8хххximsostav-alyuminievyx-splavov

Прочность сплавов серий 3ххх, 5ххх и 8ххх

В таблицах 2 и 3 представлены характерные (минимальные) прочностные свойства прессованных профилей и листового проката из алюминиевых сплавов серий 3ххх, 5ххх и 8ххх, в том числе, в зоне термического влияния сварки. Полную информацию о прочностных свойствах см. в полном тексте европейского стандарта EN 1999-1-1:2007.

Таблица 2 – Прочностные свойства профилей из сплавов серии 5хххmexsvoystva-listovoy-prokatТаблица 3 – Прочностные свойства листового проката из сплавов серий 3ххх, 5ххх и 8хххmexsvoystva-profiliАлюминиевые сплавы 5049, 5052, 5454 и 5754

Алюминиевые сплавы 5049, 5052, 5454 и 5754 подходят для применения в сварных и несварных строительных конструкциях, а также в конструкциях с механическим соединением при умеренных рабочих напряжениях. Эти сплавы являются пластичными в отожженном состоянии, но быстро теряют пластичность при холодной формовке, например, гибке, штамповке, прокатке. Они хорошо свариваются методами MIG и TIG. Имеют очень хорошую стойкость к коррозии, особенно в морской атмосфере.

Эти сплавы применяются в основном в виде прокатных изделий, так как даже умеренное содержание в них магния позволяет прессовать профили только с простым поперечным сечением.

Эти сплавы хорошо поддаются механической обработке резанием в нагартованных состояниях. Сплав 5154 является самым прочным сплавом серии 5ххх, у которого нет проблем с межкристаллитной коррозией и коррозией под напряжением.

Алюминиевый сплав 5083

Сплав 5083 является самым прочным сплавом из термически неупрочняемых сплавов, которые применяют в строительстве. Обладает хорошими свойствами в сварных конструкциях и хорошей коррозионной стойкостью. Имеет высокую пластичность и способность к формовке в отожженном состоянии. Теряет пластичность в результате холодной пластической обработки и становится твердым и малопластичным.

Межкристаллитная коррозия сплава 5083

Сплав 5083 во всех своих состояниях (нагартованных), особенно в состояниях Н32 и Н34, может быть подвержен межкристаллитной коррозии, которая при некоторых обстоятельствах может развиться в растрескивание под напряжением при длительной нагрузке. Чтобы минимизировать это явление разработано специальное состояние Н116. Тем не менее, применение этого сплава не рекомендуется в условиях, когда материал может подвергаться сильной пластической деформации и/или при температуре выше 65 ºС. В таких случаях вместо него рекомендуется применять сплав 5754.

Сварка сплава 5083

Сплав 5083 подходит для сварки методами MIG и TIG. При сварке сплава 5083 в нагартованном состоянии прочностные свойства зоны термического влияния сварки снижаются до уровня, характерного для отожженного состояния.

Алюминиевые изделия из сплава 5083

Из сплава 5083 изготавливают плиты (толстые листы), листы, профили простой формы, бесшовные трубы, холоднотянутые трубы и поковки. Из-за большого содержания магния этот сплав труден для прессования. Поэтому сортамент прессованной продукции из сплава 5083 ограничен относительно толстыми сплошными профилями и бесшовными полыми профилями с одной полостью (трубами).

Механическая обработка сплава 5083

Сплав 5083 легко поддается механической обработке резанием во всех состояниях.

Алюминиевые сплавы 3004, 3005, 3103 и 5005

Сплавы 3004, 3005, 3103 и 5005 применяются в основном в виде листов. Эти сплавы немного прочнее марок технического алюминия, имеют высокую пластичность, хорошую свариваемость и хорошую коррозионную стойкость.

Алюминиевый сплав 8011А

Сплав 8011А принадлежит к группе сплавов AlFeSi. Этот сплав давно применяется как материал для упаковки. Находит все более широкое применение в строительной промышленности, особенно при строительстве фасадов зданий.

Источник: EN 1999-1-1:2014