Diferențele de performanță ale diferitelor materiale (cum ar fi oțelul și aliajul de aluminiu) în condiții de încărcări din vânt se reflectă în principal în modulul de elasticitate, rigiditate, capacitate portantă, rezistență la vânt și greutate, după cum urmează:

1. Modul de elasticitate și rigiditate

Modulul de elasticitate al oțelului este semnificativ mai mare decât cel al aliajului de aluminiu, de aproximativ 3 ori mai mare decât cel al aliajului de aluminiu. Aceasta înseamnă că, în aceleași condiții de deschidere și secțiune transversală, rigiditatea oțelului este de 1/3 din cea a aliajului de aluminiu și este mai puțin predispus la deformare.

Modulul de elasticitate mai mic al aliajului de aluminiu îl face mai susceptibil la deformare elastică sub sarcinile vântului, dar proprietățile sale ușoare pot reduce efectul încărcării vântului asupra structurii generale.

2. Capacitate portantă

Capacitatea portantă maximă a oțelului este mult mai mare decât cea a aliajului de aluminiu. De exemplu, în aceleași condiții de sarcină, capacitatea portantă maximă a oțelului este de 6,9 ​​kN/cm, în timp ce cea a aliajului de aluminiu este de 3,7 kN/cm. În plus, rezistența la tracțiune (cel puțin 600 N/mm²) și tensiunea de rupere (490-790 N/mm²) ale oțelului sunt mai mari decât cele ale aliajului de aluminiu (rezistență la tracțiune 220-470 N/mm², tensiune de rupere 540 N/mm²).

Reducerea capacității portante a aliajului de aluminiu sub sarcinile vântului trebuie luată în considerare. De exemplu, atunci când o componentă structurală este supusă direct sarcinilor vântului, capacitatea sa portantă trebuie redusă la 67% din valoarea inițială.

3. Rezistența la vânt

Oțelul are performanțe mai bune în zonele cu vânt puternic datorită rigidității și rezistenței sale ridicate. De exemplu, un sistem fotovoltaic de susținere din oțel poate rămâne stabil la viteze ale vântului de 0,3 kN/m². În plus, rezistența la compresiune a oțelului (490-790 N/mm²) este mai mare decât cea a aliajului de aluminiu (220-470 N/mm²), ceea ce îl face potrivit pentru proiectarea structurală în zone cu vânt puternic.

Aliajul de aluminiu este predispus la vibrațiile vântului sub sarcinile vântului datorită caracteristicilor sale ușoare și Suport fotovoltaic din aliaj de aluminiu Stabilitatea trebuie îmbunătățită prin creșterea densității punctelor de fixare sau prin utilizarea de cleme rezistente la vânt (cum ar fi benzile de spumă).

4. Greutate și cost

Densitatea aliajului de aluminiu este de doar 35% din cea a oțelului, deci este mai ușor, dar costul este de trei ori mai mare decât cel al oțelului la aceeași greutate. Proprietatea de greutate redusă poate reduce impactul dinamic al încărcării vântului asupra structurii, dar este necesară o proiectare suplimentară pentru a compensa lipsa de rezistență.

Oțelul este mai greu, dar capacitatea sa portantă mare și rezistența la vânt îl fac mai avantajos în zonele cu vânt puternic.

5. Durabilitate și adaptabilitate la mediu

Oțelul trebuie să fie supus unui tratament anticoroziv (cum ar fi galvanizarea la cald sau pulverizarea) pentru a rezista la coroziune, în timp ce aliajele de aluminiu formează o peliculă densă de oxid în aer, care are o rezistență naturală la coroziune. Cu toate acestea, aliajele de aluminiu pot afecta performanța din cauza efectelor de fluaj la temperaturi ridicate (150°C - 360°C)..

Oțelul are o rigiditate, o capacitate portantă și o rezistență la vânt mai bune sub sarcina vântului și este potrivit pentru zone cu vânt puternic sau medii cu viteză mare a vântului; aliajul de aluminiu este potrivit pentru zone cu viteză mică a vântului sau scene sensibile la greutate datorită greutății reduse și costului redus, dar trebuie să își îmbunătățească rezistența la vânt prin optimizarea designului (cum ar fi adăugarea de puncte de fixare și cleme rezistente la vânt).