А еще, заслуженный авторитет, которым пользуются у строителей алюминиевые конструкции, во многом опирается на свойства, общие для всех металлоконструкций. (Хотя слово «всех» объединяет не так уж много материалов ─ в строительстве, как известно, главным образом применяются металлоконструкции из стали и алюминия). И те, и другие ─ это высокая несущая способность, надежность, легкость и транспортабельность, сплошность основного материала и соединений, индустриальность.
Высокая несущая способность металлоконструкций обусловлена их прочностью, позволяющей воспринимать значительные усилия даже при относительно небольших сечениях.
Высокая надежность помимо прочего следует из однородности структуры и упругих свойств металла, что дает возможность выполнить точный расчет металлоконструкций на прочность, устойчивость и колебания. До 1955 г. он производился по допускаемым напряжениям. С 1955-го выполняется по предельным состояниям с учетом коэффициентов надежности и условий работы. Кроме ситуаций, когда коэффициенты перегрузки конструкций установить невозможно.
Расчет алюминиевых конструкций производится согласно СП 128.13330.2012.
Легкость и транспортабельность металлоконструкций не нуждаются в комментариях. Они еще более очевидны, если сравнить металлоконструкции со строительными конструкциями из железобетона или камня.
Благодаря наличию сплошности изготавливаются водо- и газонепроницаемые конструкции (прежде всего, из листовых материалов).
Индустриальность металлоконструкций проявляется в возможности их серийного производства в заводских условиях. Очевидно, что, когда изготовление металлоконструкций происходит в цеху предприятия, а не на продуваемой всеми ветрами стройплощадке, это напрямую способствует росту качества, снижению издержек, высокой степени заводской готовности. А значит дает возможность осуществлять быстрый высокомеханизированный монтаж металлоконструкций на месте строительства. Тем более, если производителем является оснащенный современным оборудованием и укомплектованный квалифицированными специалистами завод металлоконструкций.
…и алюминиевых в частности
Благодаря уникальным свойствам алюминия и его сплавов многие общие для металлоконструкций преимущества, в алюминиевых металлоконструкциях акцентированы в еще большей степени. Ведь алюминиевые сплавы — это высокая механическая прочность при малой плотности, стойкость к коррозии, долговечность, высокая технологичность ─ хорошая обрабатываемость давлением и резанием, пластичность (значит, возможность гибки), способность переносить низкие температуры, возможность вторичной переработки с незначительными энергозатратами и проч.
Проведения параллелей между алюминиевыми и стальными металлоконструкциями избежать трудно, поскольку оба металла находятся в состоянии технологической конкуренции.
Конечно, стоимость металлоконструкций из стали ниже. Они прочнее ─ значение модуля упругости у алюминиевых сплавов в три раза меньше. Зато алюминиевые конструкции значительно легче и оказываются вне конкуренции, если необходимо снизить массу зданий и сооружений. Алюминиевые конструкции лучше справляются с повышенными архитектурными требованиями.
Весомый аргумент в их пользу ─ отсутствие у алюминия магнитных свойств и искрения при ударе. Кроме того, алюминий ─ гигиенически безопасный материал.
Безусловное достоинство алюминиевых конструкций ─ высокая коррозионная стойкость. Ее дополнительно усиливают (анодированием, оксидированием, эмалированием, покраской металлоконструкций), параллельно улучшая и без того привлекательный внешний вид алюминия. Производители алюминиевых конструкций ─ одни из главных потребителей окрашенных и анодированных профилей.
Долговечность конструкций из алюминиевого профиля особенно наглядно проявляется в условиях агрессивной окружающей среды. В крупных мегаполисах, в насыщенном влагой воздухе морских побережий, в наполненной агрессивными химическими веществами атмосфере промышленных предприятий.
Недостатком металлических конструкций является их невысокая огнестойкость ─ до 400° C у стальных и 200° C у изготовленных из алюминиевых сплавов. При более высоких температурах падают значения предела текучести и отмечаются существенные пластические деформации при постоянной нагрузке.
Зато алюминиевые сплавы хорошо работают при значительном «минусе» и отличаются малой склонностью к переходу в хрупкое состояние при пониженных температурах.