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光伏支架的选用-钢材与铝材的比较和选择

查看次数:   发布时间:2017/2/23 19:39:01

在日常的商务合作中,客户经常会问究竟钢支架好,还是铝支架好?针对这个问题,我们在此为您简单分析钢与铝之间的优缺点。

一、材料强度方面

支架一般采用Q235B钢材与铝合金挤压型材6063 T5,两者设计强度对比见下表:

表1:强度对比表(N/mm2)


材料名称

抗拉、抗压、抗弯

抗剪

钢材Q235B

215

125

6063 T5

       150

85


强度方面,6063 T5铝合金大概为Q235 B钢材的68%-69%,所以一般在强风地区、跨度比较大等情况下钢材优于铝合金型材。

二、挠度变形方面

结构的挠度变形与型材的形状尺寸、弹性模量(材料固有的一个参数)有关系,与材料的强度没有直接联系。

表2:在同等的截面条件下两者的综合对比


材料名称

弹性模量

密度

钢材Q235B

206 GPa

7.85g/cm3

6063 T5

70  GPa

2.71g/cm3


在同等条件下,铝合金型材变形量是钢材的2.9倍,重量是钢材的35%,造价方面在同等重量下,铝材是钢材的3倍。所以一般在强风地区、跨度比较大、造价方面等条件钢材优于铝合金型材。

三、防腐蚀方面

    目前支架主要的防腐蚀方式钢材采用热浸镀锌55-80μm,铝合金采用阳极氧化8-10μm。

    铝合金在大气环境下,处于钝化区,其表面形成一层致密的氧化膜,阻碍了活性铝基体表面与周围大气相接触,故具有非常好的耐腐蚀性,且腐蚀速率随时间的延长而减小。

    钢材在普通条件下(C1-C4类环境),80μm镀锌厚度能保证使用20年以上,但在高湿度工业区或高盐度海滨甚至温带海水里则腐蚀速度加快,镀锌量需要100μm,以上并且需要每年定期维护。

    在防腐蚀方面铝合金远远优异于钢材。

四、其他方面对比

(1)外观:铝合金型材有很多种表面处理方式,如阳极氧化、化学抛光、氟碳喷涂、电泳涂漆等。外表美观并能适应各种强腐蚀作用的环境。

钢材则一般采用热浸镀锌、表面喷涂、油漆涂层等方式。外观差于铝合金型材。在防腐蚀方面也差于铝型材。          

(2)截面多样性:铝合金型材一般加工方式有挤压、铸造、折弯、冲压等方式。挤压生产是目前主流生产方式,通过开挤压模的方式,可以达到生产出任意任意截面型材,并且生产速度比较快。

钢材则一般采用辊压、铸造、折弯、冲压等方式。目前辊压是生产冷弯型钢的主流生产方式。截面则需要通过辊压轮组来调节,但一般机器定型后只能生产同类产品,尺寸方面调节,而截面形状无法改变,如C型钢、Z型钢等截面。辊压生产方式则比较固定,生产速度比较快。

五、综合性能对比

(1)铝合金型材质量轻、外表美观、防腐蚀性能极佳,一般用于对承重有要求的屋顶电站、强腐蚀环境,如彩钢板系统、化工厂电站等采用铝合金做支架则会有更好的效果。

(2)钢材强度高、承受荷载时挠度变形小,一般用于普通情况下的电站或用于受力比较大的部件。

(3)造价方面:一般情况下,基本风压在0.6kN/m2,跨度在2m以下,铝合金支架造价为钢结构支架的1.3-1.5倍。在小跨度体系中,(如彩钢板屋顶)铝合金支架与钢结构支架造价相差比较小,并且在重量方面铝合金比钢支架要轻很多,所以非常适合用于屋顶电站。