Πειραματική Διερεύνηση Σύμμεικτου Κατακόρυφου Δομικού Στοιχείου από Αλουμίνιο και Σκυρόδεμα
Creators: name: Αλιάδης, Δημήτριος Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Αειφόρια
Αλουμίνιο
Σκυροδεμα
Sustainability
Aluminum
Concrete

description: Πολύπλοκες διατομές αλουμινίου με ανοχές ακρίβειας, έχουν την δυνατότητα να κατασκευαστούν μέσω της μεθόδου της διέλασης. Τα κράματα αλουμινίου της σειράς 6χχχ είναι ευρέως γνωστά ως δομικά κράματα. Βασικό τους πλεονέκτημα είναι η μεγάλη τιμή του λόγου της αντοχής προς το βάρος. Επίσης είναι εξαιρετικά καλοί αγωγοί της θερμότητας καθώς και του ηλεκτρισμού. Ακόμα χαρακτηρίζονται από μεγάλη αντοχή σε διάβρωση ενώ ακόμα και χωρίς κάποια ιδιαίτερη κατεργασία έχουν εξαιρετικό φινίρισμα και όψη. Αξίζει να σημειωθεί πως το αλουμίνιο γενικότερα είναι από τα πλέον ανακυκλώσιμα υλικά. Τέλος, οι κατασκευές από δομικό αλουμίνιο επιτρέπουν σε μεγάλο βαθμό, την μείωση του ιδίου βάρους της κατασκευής ενώ έχουν ελάχιστες απαιτήσεις σε συντήρηση. Το αλουμίνιο γενικότερα χαρακτηρίζεται από μεγάλη ανθεκτικότητα καθώς οι κατασκευές από αλουμίνιο σχεδιάζονται με ένα ελάχιστο προσδόκιμο ζωής 80 ετών ενώ μέσα στο χρονικό διάστημα αυτό το κυρίως υλικό μπορεί να διατηρήσει τις βασικές του ιδιότητες ακόμα και αν υποστεί μεγάλες θερμοκρασιακές μεταβολές. Πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, λόγω του αειφόρου σχεδιασμού και της βιωσιμότητας, οδήγησαν στην ανάπτυξη δομικών συστημάτων από αλουμίνιο που είναι περισσότερο αποδοτικά συγκριτικά με τον χάλυβα και το σκυρόδεμα τόσο από περιβαλλοντική όσο και οικονομική άποψη. Πιο συγκεκριμένα η πρόοδος στην διαδικασία παραγωγής του αλουμινίου μείωσε την απαιτούμενη ενέργεια σε ποσοστό μεγαλύτερο του 75% από το 1995 ενώ το αποτύπωμα άνθρακα της βιομηχανίας μειώθηκε κατά 40%. Εκτός από την μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, τα δομικά κράματα του αλουμινίου είναι 100% ανακυκλώσιμα
description: Τα παραπάνω πλεονεκτήματα έχουν συμβάλλει στην αυξημένη χρήση του αλουμινίου στις δομικές εφαρμογές. Κράματα αλουμινίου έχουν εφαρμοστεί σε πολυώροφα κτίρια, μειώνοντας το ίδιο βάρος της κατασκευής, εξασφαλίζοντας παράλληλα επαρκή φέρουσα ικανότητα. Όπως συμβαίνει με όλα τα δομικά υλικά, οι κώδικες δομικού σχεδιασμού εγγυώνται για τα κράματα αλουμινίου. Η ιστορία των κωδικών σχεδιασμού για κατασκευές από κράματα αλουμινίου είναι σαφώς μικρότερη από την αντίστοιχη για κατασκευές από χάλυβα και αυτό οφείλεται στο γεγονός πως οι μηχανικοί έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν ευρέως κράματα αλουμινίου στην κατασκευή μόλις την τελευταία εικοσαετία. Αυτή την στιγμή υπάρχουν 4 διεθνείς προδιαγραφές σχεδιασμού για τα κράματα από δομικό αλουμίνιο που φαίνονται στον παρακάτω πίνακα. Standard ID Standard Title Chinese Standard: GB 50429-2007 [4] Code for design of aluminium structures European Committee for Standardization: BS EN 1999:2007 [5] Design of aluminium structures Australian/New Zealand Standard: AS/NZS 1664:1997 [6] Aluminium structures The Aluminum Association: AA 2020 [7] Aluminum Design Manual Με βάση προηγούμενες έρευνες, τα κράματα αλουμινίου θα μπορούσαν να είναι ένα εναλλακτικό δομικό υλικό, ικανό να ανταποκριθεί αποτελεσματικά στις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι κατασκευές, επιτρέποντας παράλληλα βιώσιμες σχεδιαστικά λύσεις. Οι πιθανές εφαρμογές των κραμάτων αλουμινίου ως κυρίως δομικού υλικού περιλαμβάνουν πολυώροφα κτίρια, ουρανοξύστες, εκθεσιακά κέντρα, αθλητικές εγκαταστάσεις, συστήματα στέγης αλλά και πεζογέφυρες. Ωστόσο, όπως έχει ήδη αναφερθεί, πολλοί από τους κανόνες των κωδίκων σχεδιασμού δόμησης δεν παρέχουν ακριβείς προβλέψεις, καθώς βασίζονται σε περιορισμένο ερευνητικό επίπεδο και μερικές φορές υιοθετούν τις ίδιες υποθέσεις με που λαμβάνονται υπόψη για τον δομικό χάλυβα