Легкие стальные конструкции и тяжелые стальные конструкции — это две распространенные структурные системы в строительной сфере, каждая из которых имеет уникальные характеристики и сценарии применения. Ниже приводится подробное описание этих двух структурных систем:
I. Характеристики и применение легких стальных конструкций
В системах строительства легких стальных конструкций в основном используются высоко-конструкционная сталь и высокоэффективные функциональные материалы, такие как горяче-прокатные легкие двутавровые балки, легкие сварные стальные профили,-высокочастотные сварные стальные профили, холодно-профили с тонкими-стенными стенками, тонкие стальные пластины и тонкостенные-стальные трубы. Эти материалы не только обладают высокой прочностью, но и имеют небольшой вес, что облегчает транспортировку и монтаж. Легкие стальные конструкции бывают различных форм, включая легкие портальные дома со стальным каркасом, тонкостенные стальные конструкции холодной -деформации- и конструкции из стальных труб.
Первоначально легкие стальные конструкции в основном использовались для зданий с относительно небольшими нагрузками и пролетами, таких как небольшие склады и простые фабричные здания. Однако с 1980-х годов сфера применения легких стальных конструкций значительно расширилась, и теперь они широко используются на складах, офисах, промышленных предприятиях, спортивных объектах и во многих других типах зданий. Легкие стальные конструкции проектируются с учетом прочности после выпучивания стенки, что снижает потребность в ребрах жесткости и, таким образом, снижает расход стали. Легкие стальные конструкции обычно подходят для кранов грузоподъемностью менее 20 тонн. Для кранов большого-тоннажа требуются тяжелые стальные конструкции для обеспечения достаточной безопасности.
II. Характеристики и применение тяжелых стальных конструкций
Тяжелые стальные конструкции в основном используются в зданиях, которые выдерживают большие нагрузки и имеют большие пролеты, например, крупные нефтехимические заводы, крупные машиностроительные заводы, портовые сооружения, стадионы с большими-пролетами, выставочные центры, а также высотные-или сверхвысотные-здания со стальными конструкциями. Эти здания требуют большей структурной устойчивости и несущей-несущей способности, поэтому используемые материалы и компоненты толще и прочнее.
III. Определение легких и тяжелых стальных конструкций
Четкой границы между легкими и тяжелыми стальными конструкциями нет. На практике проектировщики и руководители проектов могут определить, принадлежит ли конструкция к легкой или тяжелой стали, на основе различных факторов. Эти факторы включают в себя:
1. Грузоподъемность крана: если грузоподъемность превышает или равна 25 тоннам, его обычно считают тяжелой стальной конструкцией.
2. Расход стали на квадратный метр: если расход стали на квадратный метр превышает или равен 50 кг/м², это можно считать тяжелой стальной конструкцией.
3. Толщина стальных пластин основных компонентов. Если толщина стальных пластин основных компонентов превышает или равна 10 мм, это относительно редко встречается в легких стальных конструкциях.
4. Другие справочные значения: к ним относятся стоимость квадратного метра, максимальный вес компонента, максимальный пролет, форма конструкции, высота карниза и т. д. Все они могут служить эмпирическими данными для определения того, является ли заводское здание тяжелым или легким стальным.
5. Национальные стандарты и технические документы. Фактически термин «тяжелая сталь» не существует в национальных стандартах и технических документах. Чтобы отличить их от легких стальных конструкций, возможно, было бы более уместно называть обычные стальные конструкции «обычной сталью». Обычные стальные конструкции имеют широкую сферу применения, охватывая различные стальные конструкции независимо от несущей способности и даже включающие многие аспекты легких стальных конструкций.
6. Определение легкой стали. Легкая сталь также является относительно расплывчатым термином. Обычно существует две интерпретации: одна относится к легким стальным конструкциям, изготовленным из круглой стали и стали с небольшими углами, упомянутыми в «Правилах проектирования стальных конструкций, экспресс», другая относится к одноэтажным сплошным-каркасным конструкциям веб-портала с легкими крышами и наружными стенами, указанными в «Технических спецификациях для легких стальных конструкций с портальной рамой». В настоящее время термин «легкая сталь» относится преимущественно к последним, т. е. к конструкциям с облегченными облицовочными материалами.
Таким образом, разница между легкой сталью и обычной сталью заключается не в весе самой конструкции, а в весе материалов ее облицовки. С точки зрения концепций структурного проектирования легкие стальные конструкции и обычные стальные конструкции одинаковы; оба нацелены на удовлетворение функциональных требований и требований безопасности зданий.
