Kevyet teräsrakenteet ja raskaat teräsrakenteet ovat kaksi yleistä rakennusalan rakennejärjestelmää, joilla kummallakin on ainutlaatuiset ominaisuudet ja käyttöskenaariot. Seuraavassa on yksityiskohtainen laajennus näistä kahdesta rakennejärjestelmästä:
I. Kevyiden teräsrakenteiden ominaisuudet ja sovellukset
Kevyet teräsrakenteiset rakennusjärjestelmät käyttävät pääasiassa korkean -tehokkuuden rakenneterästä ja korkean-tehokkaita toiminnallisia materiaaleja, kuten kuumavalssattuja kevyitä H-palkkeja, kevythitsattuja teräsprofiileja, korkea-taajuuksilla hitsattuja teräsprofiileja, kylmä-muovattuja ohuita teräslevyjä,{6}}ohutseinäisiä teräslevyjä}, ohutseinämäisiä teräsprofiileja. Nämä materiaalit eivät ole vain lujia, vaan ne ovat myös kevyitä, mikä helpottaa kuljetusta ja asennusta. Kevyitä teräsrakenteita on eri muodoissa, mukaan lukien kevyet portaaliteräsrunkorakennukset, kylmämuovatut ohutseinäiset{11}teräsrakenteet ja teräsputkirakenteet.
Aluksi kevyitä teräsrakenteita käytettiin ensisijaisesti rakennuksissa, joissa oli suhteellisen pieni kuormitus ja jänneväli, kuten pienet varastot ja yksinkertaiset tehdasrakennukset. Kuitenkin 1980-luvulta lähtien kevyiden teräsrakenteiden käyttöalue on laajentunut huomattavasti, ja niitä käytetään nykyään laajalti varastoissa, toimistoissa, teollisuuslaitoksissa, urheilutiloissa ja monissa muissa rakennustyypeissä. Kevyet teräsrakenteet on suunniteltu uuman nurjahduksen jälkeistä lujuutta silmällä pitäen, mikä vähentää jäykistysripojen tarvetta ja siten teräksen kulutusta. Kevyet teräsrakenteet sopivat yleensä alle 20 tonnin nostureille. Suurikokoisissa-nostureissa tarvitaan raskaita teräsrakenteita riittävän turvallisuuden takaamiseksi.
II. Raskaiden teräsrakenteiden ominaisuudet ja sovellukset
Raskaita teräsrakenteita käytetään pääasiassa rakennuksissa, jotka kantavat suuria kuormia ja joilla on suuret jännevälit, kuten suuret petrokemian tehtaat, suuret koneiden taontalaitokset, satamarakenteet, suuret-välistadionit, messukeskukset ja korkea-korkeat tai erittäin korkeat{2}}teräsrakenteiset rakennukset. Nämä rakennukset vaativat suurempaa rakenteellista vakautta ja{4}}kuormankestävyyttä, minkä vuoksi käytetyt materiaalit ja komponentit ovat paksumpia ja vahvempia.
III. Kevyiden ja raskaiden teräsrakenteiden määritelmä
Kevyiden ja raskaiden teräsrakenteiden välillä ei ole selkeää rajaa. Käytännön sovelluksissa suunnittelijat ja projektipäälliköt voivat eri tekijöiden perusteella määrittää, kuuluuko rakenne kevyeen vai raskaaseen teräkseen. Näitä tekijöitä ovat:
1. Nosturin nostokyky: Jos nostokapasiteetti on suurempi tai yhtä suuri kuin 25 tonnia, sitä pidetään yleensä raskaana teräsrakenteena.
2. Teräksen kulutus neliömetriä kohti: Jos teräksen kulutus neliömetriä kohti on suurempi tai yhtä suuri kuin 50 kg/m², sitä voidaan pitää raskaana teräsrakenteena.
3. Pääkomponenttien teräslevyjen paksuus: Jos pääkomponenttien teräslevyjen paksuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 10 mm, tämä on suhteellisen harvinaista kevyissä teräsrakenteissa.
4. Muut viitearvot: Näitä ovat neliöhinta, komponenttien enimmäispaino, enimmäisjänneväli, rakennemuoto, räystäiden korkeus jne. Nämä kaikki voivat toimia empiirisenä tietona määritettäessä, onko tehdasrakennus raskasta vai kevyttä terästä.
5. Kansalliset standardit ja tekniset asiakirjat: Itse asiassa termiä "raskas teräs" ei ole kansallisissa standardeissa ja teknisissä asiakirjoissa. Sen erottamiseksi kevyistä teräsrakenteista voisi olla tarkoituksenmukaisempaa kutsua yleisiä teräsrakenteita "tavalliseksi teräkseksi". Tavallisilla teräsrakenteilla on laaja kattavuus, joka kattaa erilaisia teräsrakenteita kantavuudesta riippumatta ja sisältää jopa monia kevyiden teräsrakenteiden näkökohtia.
6. Kevyen teräksen määritelmä: Kevyt teräs on myös suhteellisen epämääräinen termi. On yleensä kaksi tulkintaa: yksi viittaa kevyisiin teräsrakenteisiin, jotka on valmistettu pyöreästä teräksestä ja pienikulmateräksestä, jotka mainitaan 《Code for Design of Steel Structures》-julkaisussa, ja toinen viittaa yksikerroksisiin kiinteisiin-verkkoportaalin runkorakenteisiin, joissa on kevyt katto ja ulkoseinät, jotka on määritelty 《Technical Expressel Frauctures. Tällä hetkellä termillä "kevyt teräs" tarkoitetaan ensisijaisesti jälkimmäistä eli rakenteita, joissa on kevyitä verhousmateriaaleja.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ero kevyen teräksen ja tavallisen teräksen välillä ei ole itse rakenteen painossa, vaan sen kantamien verhousmateriaalien painossa. Rakennesuunnittelukonseptien osalta kevyet teräsrakenteet ja tavalliset teräsrakenteet ovat yhdenmukaisia; Molemmat pyrkivät täyttämään rakennusten toiminnalliset ja turvallisuusvaatimukset.
