Lichte staalconstructies en zware staalconstructies zijn twee veel voorkomende structurele systemen in de bouwsector, elk met unieke kenmerken en toepassingsscenario’s. Het volgende is een gedetailleerde uitbreiding van deze twee structurele systemen:
I. Kenmerken en toepassingen van lichte staalconstructies
Bouwsystemen voor lichte staalconstructies maken hoofdzakelijk gebruik van hoog-efficiënt constructiestaal en hoog-functionele materialen, zoals warm-gewalste lichtgewicht H--balken, lichtgewicht gelaste stalen profielen, hoog-hoogfrequent gelaste stalen profielen, koud-gevormde dun-wandige stalen profielen, dunne stalen platen en dun-wandige stalen buizen. Deze materialen hebben niet alleen een hoge sterkte, maar zijn ook licht van gewicht, waardoor transport en installatie worden vergemakkelijkt. Lichte staalconstructies zijn er in verschillende vormen, waaronder lichtgewicht huizen met stalen frame, koud-gevormde dun-wandige staalconstructies en stalen buisconstructies.
Aanvankelijk werden lichte staalconstructies vooral gebruikt voor gebouwen met relatief kleine belastingen en overspanningen, zoals kleine magazijnen en eenvoudige fabrieksgebouwen. Sinds de jaren tachtig is het toepassingsgebied van lichte staalconstructies echter enorm uitgebreid en worden ze nu veel gebruikt in magazijnen, kantoren, industriële installaties, sportfaciliteiten en vele andere gebouwtypen. Lichte staalconstructies zijn ontworpen met de sterkte na het knikken van de baan in gedachten, waardoor de noodzaak voor verstijvingsribben wordt verminderd en dus het staalverbruik wordt verminderd. Lichte staalconstructies zijn over het algemeen geschikt voor kranen met een tonnage van minder dan 20 ton. Voor grote-tonnagekranen zijn zware staalconstructies vereist om voldoende veiligheid te garanderen.
II. Kenmerken en toepassingen van zware staalconstructies
Zware staalconstructies worden voornamelijk gebruikt in gebouwen die grote lasten kunnen dragen en grote overspanningen hebben, zoals grote petrochemische fabrieken, grote smeedfabrieken, havenfaciliteiten, grote- stadions, tentoonstellingscentra en hoge- of superhoge- gebouwen met staalconstructies. Deze gebouwen vereisen een grotere structurele stabiliteit en draagvermogen-, daarom zijn de gebruikte materialen en componenten dikker en sterker.
III. Definitie van lichte en zware staalconstructies
Er is geen duidelijke grens tussen lichte en zware staalconstructies. In praktische toepassingen kunnen ontwerpers en projectmanagers op basis van verschillende factoren bepalen of een constructie tot licht of zwaar staal behoort. Deze factoren omvatten:
1. Hefvermogen kraan: Als het hefvermogen groter is dan of gelijk is aan 25 ton, wordt dit over het algemeen als een zware staalconstructie beschouwd.
2. Staalverbruik per vierkante meter: Indien het staalverbruik per vierkante meter groter is dan of gelijk is aan 50 kg/m², kan er sprake zijn van een zware staalconstructie.
3. Dikte van de staalplaten van het hoofdbestanddeel: Als de dikte van de staalplaten van het hoofdbestanddeel groter is dan of gelijk is aan 10 mm, komt dit relatief zelden voor bij lichte staalconstructies.
4. Andere referentiewaarden: Deze omvatten de kosten per vierkante meter, het maximale gewicht van de onderdelen, de maximale overspanning, de constructievorm, de hoogte van de dakrand, enz. Deze kunnen allemaal dienen als empirische gegevens om te bepalen of een fabrieksgebouw van zwaar of licht staal is.
5. Nationale normen en technische documenten: In feite komt de term "zwaar staal" niet voor in nationale normen en technische documenten. Om het te onderscheiden van lichte staalconstructies, zou het wellicht passender zijn om algemene staalconstructies 'gewoon staal' te noemen. Gewone staalconstructies hebben een brede reikwijdte en omvatten verschillende staalconstructies, ongeacht het draagvermogen, en omvatten zelfs vele aspecten van lichte staalconstructies.
6. Definitie van licht staal: Licht staal is ook een relatief vage term. Er zijn over het algemeen twee interpretaties: de ene verwijst naar de lichtgewicht staalconstructies gemaakt van rond staal en klein hoekstaal genoemd in de 《Code voor het ontwerp van staalconstructies, de andere verwijst naar de solide- verdieping- webportaalframeconstructies met lichtgewicht daken en buitenmuren, gespecificeerd in de 《Technische specificatie voor portaalframe lichtgewicht staalconstructies uitdrukkelijk. Momenteel verwijst de term "lichtgewicht staal" vooral naar laatstgenoemde, dat wil zeggen constructies met lichtgewicht bekledingsmaterialen.
Samenvattend ligt het verschil tussen lichtgewicht staal en gewoon staal niet in het gewicht van de constructie zelf, maar in het gewicht van de bekledingsmaterialen die het draagt. In termen van structurele ontwerpconcepten zijn lichtgewicht staalconstructies en gewone staalconstructies consistent; beide zijn bedoeld om te voldoen aan de functionele en veiligheidseisen van gebouwen.
