Las diferencias de rendimiento de diferentes materiales (como acero y aleación de aluminio) bajo cargas de viento Se reflejan principalmente en el módulo elástico, la rigidez, la capacidad portante, la resistencia al viento y el peso, de la siguiente manera:

1. Módulo elástico y rigidez

El módulo elástico del acero es significativamente mayor que el de la aleación de aluminio, aproximadamente tres veces superior. Esto significa que, en las mismas condiciones de luz y sección transversal, la rigidez del acero es un tercio de la de la aleación de aluminio y es menos propenso a la deformación.

El módulo elástico más bajo de la aleación de aluminio la hace más susceptible a la deformación elástica bajo cargas de viento, pero sus propiedades livianas pueden reducir el efecto de la carga del viento en la estructura general.

2. Capacidad de carga

La capacidad de carga última del acero es mucho mayor que la de la aleación de aluminio. Por ejemplo, bajo las mismas condiciones de carga, la capacidad de carga última del acero es de 6,9 ​​kN/cm, mientras que la de la aleación de aluminio es de 3,7 kN/cm. Además, la resistencia a la tracción (al menos 600 N/mm²) y la tensión de fractura (490-790 N/mm²) del acero son superiores a las de la aleación de aluminio (resistencia a la tracción: 220-470 N/mm², tensión de fractura: 540 N/mm²).

Es necesario considerar la reducción de la capacidad portante de la aleación de aluminio bajo cargas de viento. Por ejemplo, cuando un componente estructural se somete directamente a cargas de viento, su capacidad portante debe reducirse al 67 % de su valor original.

3. Resistencia al viento

El acero ofrece un mejor rendimiento en zonas con vientos fuertes gracias a su alta rigidez y resistencia. Por ejemplo, un sistema de soporte fotovoltaico de acero puede mantenerse estable bajo velocidades de viento de 0,3 kN/m². Además, la resistencia a la compresión del acero (490-790 N/mm²) es superior a la de la aleación de aluminio (220-470 N/mm²), lo que lo hace adecuado para el diseño estructural en zonas con vientos fuertes.

La aleación de aluminio es propensa a la vibración del viento bajo cargas de viento debido a sus características livianas y Soporte fotovoltaico de aleación de aluminio Es necesario mejorar la estabilidad incrementando la densidad de puntos de fijación o utilizando abrazaderas resistentes al viento (como tiras de espuma).

4. Peso y coste

La densidad de la aleación de aluminio es solo el 35 % de la del acero, por lo que es más ligera, pero su coste es tres veces superior al del acero con el mismo peso. Esta ligereza puede reducir el impacto dinámico de la carga del viento en la estructura, pero se requiere un diseño adicional para compensar la falta de resistencia.

El acero es más pesado, pero su alta capacidad de carga y resistencia al viento lo hacen más ventajoso en zonas con vientos fuertes.

5. Durabilidad y adaptabilidad ambiental

El acero requiere un tratamiento anticorrosivo (como la galvanización por inmersión en caliente o la pulverización) para resistir la corrosión, mientras que las aleaciones de aluminio forman una densa película de óxido en el aire, que les proporciona una resistencia natural a la corrosión. Sin embargo, las aleaciones de aluminio pueden afectar su rendimiento debido a la fluencia a altas temperaturas (149 °C-484 °C)..

El acero tiene mejor rigidez, capacidad de carga y resistencia al viento bajo carga de viento, y es adecuado para áreas con vientos fuertes o entornos de alta velocidad del viento; la aleación de aluminio es adecuada para vientos de baja velocidad o escenas sensibles al peso debido a su peso ligero y bajo costo, pero necesita mejorar su resistencia al viento a través de la optimización del diseño (como agregar puntos de fijación y abrazaderas resistentes al viento)