ALUMÍNIUM SZERKEZETEK TERVEZÉSE

1. SZERKEZET - ANYAG

SZAKMÉRNÖKI KURZUS

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

AZ ALUMÍNIUM

• A föld kérgében a harmadik leggyakrabban előforduló elem

• Wöhler fedezte fel 1827-ben

• Tisztán 1854-ben Delville Saint Clair állította elő

• Ipari előállítása 1887-ben kezdődött Bayer, illetve Hall-Heroult eljárás

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

SCHWARC DÁVID LÉGHAJÓJA 1897

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ZEPPELIN LÉGHAJÓ 1900

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

LÉGHAJÓ KATASZTRÓFA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

REPÜLŐGÉP 1924

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ALUMÍNIUM HAJÓTEST

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ARIVADA VÖLGYHÍD KANADA 1950

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

SUNDERLAND EMELHETŐ HÍD ANGLIA 1952

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

SZERELŐ ÁLLVÁNY

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

KAISER KUPOLA HAWAI 1951

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

TÉRBELI RÁSOS TARTÓ

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

TRIODETIC NYERSFOSZFÁT RAKTÁR

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

PASARÉTI ÚTI TENISZCSARNOK

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

A TENISZCSARNOK SZERELÉSE

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ALUMÍNIUM KUPOLA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ALUMÍNIUM KUPOLA ÉS ÍV

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

IPARI CSARNOK ALUMÍNIUM TETŐVEL

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

SPORTCSARNOK AJKA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

PITTSBURG

GYEREKMUZEUM

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

GYALOGOSHÍD KÍNA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

SAJTOLT ORTOTRÓP PÁLYALEMEZ

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

MONTREÁL BIOSZFÉRA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

STRONG MÚZEUMROCHESTERNEW YORK

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

TGV ÁLLOMÁS RUEN

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

PEKINGI OPERA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

MONTREÁLBEVÁSÁRLÓ

KÖZPONT

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

HOTEL RADISON

NEW YORK

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Az alumínium kristály szerkezete

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Az alumínium ötvözetei

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Az ötvözetek szabványos jelölése

Al Mn 3*** sorozat

Al Si 4*** sorozat

Al Mg 5*** sorozat

Al Mg Si 6*** sorozat

Al Zn Mg 7*** sorozatBME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Hidegen alakítható ötvözetek

AlMn 3xxx ötvözetcsoport

AlMg 5xxx ötvözet csoport

AlMgMn a csoport jelölés a meghatározómennyiségű ötvözőtől függ.

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

A szilárdság és a szakadó nyúlás összefüggése

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Keménységi állapotok

Jelölés Elnevezés Technológia Megjegyzés

F Henger-kemény Hidegalakítás Rideg, szerkezeti célra nem használt

Hx6 Háromnegyed-kemény

Hx4 Fél-kemény

Hx2 Negyed-kemény

Az első számjegy: 1: hidegen alakított 2: részben lágyított

3: stabilizált

O Lágy

Hidegalakítás-

lágyítás

Lágy, szerkezeti célra nem használt

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ALUMÍNIUM RUDAK SAJTOLÁSA

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Hőkezeléssel szilárdságnövelt ötvözetek

• AlCuMg 2xxx ötvözetcsoport

• AlMgSi 6xxx ötvözetcsoport

• AlZnMg(Cu) 7xxx ötvözetcsoport

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Hőkezeléssel szilárdságnövelt ötvözetek keménységi állapotai.

Jelölés Elnevezés Technológia Megjegyzés

M Sajtolt Sajtolás Sajtolás után természetes lehűlés

T4 Edzett I Melegítés – hirtelen lehűtés

T5 Nemes I Melegítés – fokozatos természetes lehűtés

T6 Nemes II

Sajtolás – nemesítés (edzés)

Melegítés – fokozatos mesterséges lehűtés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Az alumínium ötvözetek hegeszthetősége

A különböző ötvöző fémek eltérően befolyásolják a hegeszthetőséget. Amennyiben a fő ötvöző:

• Mg az anyag jól hegeszthető,

• MgSi, ZnSi a hegeszthetőség közepesen nehéz,

• Mn nehezen hegeszthető az anyag.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Korrózió ellenállás fokozatai

A szükséges korrózió védelem

Környezeti hatás

Vidéki Városi / ipari

Használ-hatósági besorolás

Anyag vastagság

Tiszta Mérsékelten szennyezett

Erősen szennyezett

Vízbe merülő

A Bármelyik 0 0 (Pr) 0 3 mm alatt 0 0 (Pr) Pr

B 3 mm felett 0 0 0 (Pr)

C Bármelyik 0 0* (Pr)* (Pr)* 0 védelem nem szükséges Pr védelem szükséges (Pr) a szükséges védelem a körülmények (pl . szennyezés) vizsgálatától függ * cinkes ötvözet esetén (7xxx sorozat) a varrat környezetét kell védeni

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

MECHANIKAI JEELLEMZŐK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

– Sűrűség (fajsúly): 1/3

– Húzó szilárdság (f0 N/mm2) : 2/3

– Rugalmassági modulus (E N/mm2) 1/3

– Nyomó szilárság (fcr N/mm2) : 1/4

– Fajlagos költség ( Ft/kg) : 4

– Húzott szerkezet fajlagos költsége (Ft): 2

– Nyomott szerkezet fajlagos költsége (Ft): 5

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Billineáris anyagmodell

 

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Fernezelyi 67

0

5

10

15

20

25

30

35

0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140 0,160 0,180ε

σ

6061 T6 n = 19.5

5154 A 0 n = 4.6( )( )0log

5logff

nu

uε=

( )1002,00

n

E ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

σσσε

RAMBERG – OSGOOD TÖRVÉNY

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

ÖTVÖZET VÁLASZTÁSI SZEMPONTOK• Megmunkálás:

– Hengerelt: 3***, 5***– Sajtolt: 6***, 7*** – Öntött: 4***

• Magas szilárdság: 7***, 6***

• Jó alakíthatóság: 6***

• Jó korrózióállóság: 3***, 5***

• Jó hegeszthetőség: 5***, 7***

• Jó felület: 3***

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Hidegen alakított ötvözetek jelölése

tmax fo fu A ρ0,HAZ ρu,HAZ n EN AW-

Álla-pot mm N/mm2 % - -

BC -

5083 O,F H22 10 110

200 270 280

12 6

1 0,68

1 0,96 B 5

14 6060 T6 15 140 170 8 0,43 0,59 A 24

6061 T6 20 240 260 8 0,48 0,67 A 55

6063 T6 25 160 195 8 0,41 0,56 A 24

6082 T6 15 260 310 10 0,48 0,60 A 32

7020 T6 40 275 350 10 0,75 0,80 A 19

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

Ötvözet jele,

EN AW- Le

mez

, sz

alag

Sajto

lt pr

ofil

Húz

ott

cső

Szilá

rd-

ság

Kor

rózi

ó el

lená

llás

Heg

eszt

-he

tősé

g

Felü

let-

keze

lés

3004 X - - III/IV A I I 3005 X - - III/IV A I I 3103 X X X III/IV A I II 5005 X X X III/IV A I I 5049 X - - II/III A I I/II 5083 X X X A I I/II 5754 X X - II/III A I I/II 6060 X X II/III B I I 6061 X X II/III B I II/III 6063 X X II/III B I I/II 6082 X X X I/II B I II/III 7020 X X X I C I II/III

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés