سازه های فولادی سبک و سازه های فولادی سنگین دو سیستم سازه ای رایج در زمینه ساخت و ساز هستند که هر کدام ویژگی ها و سناریوهای کاربردی منحصر به فردی دارند. در ادامه شرح مفصلی از این دو سیستم ساختاری ارائه شده است:
I. ویژگی ها و کاربردهای سازه های فولادی سبک
سیستمهای ساختمانی سازههای فولادی سبک عمدتاً از-فولاد سازهای با راندمان بالا و-مواد کاربردی با راندمان بالا، مانند-تیرهای سبک H- نورد گرم، مقاطع فولادی جوششده سبک،-قطعات فولادی جوششده با فرکانس بالا، بخشهای فولادی سرد-، بخشهای فولادی سرد-، بخشهای فولادی{6} ورق{3} لوله های فولادی با دیوار نازک-. این مواد نه تنها استحکام بالایی دارند، بلکه سبک وزن هستند و حمل و نقل و نصب را تسهیل می کنند. سازههای فولادی سبک به اشکال مختلف، از جمله خانههای اسکلت فلزی پورتال سبک، سازههای فولادی{10}با دیواره نازک-و سازههای لولههای فولادی وجود دارند.
در ابتدا، سازههای فولادی سبک عمدتاً برای ساختمانهایی با بار و دهانه نسبتاً کوچک، مانند انبارهای کوچک و ساختمانهای ساده کارخانهها استفاده میشد. با این حال، از دهه 1980، دامنه کاربرد سازه های فولادی سبک به شدت گسترش یافته است و در حال حاضر به طور گسترده در انبارها، ادارات، کارخانه های صنعتی، امکانات ورزشی و بسیاری از انواع ساختمان های دیگر استفاده می شود. سازه های فولادی سبک با در نظر گرفتن استحکام پس از کمانش شبکه طراحی می شوند که نیاز به دنده های سفت کننده را کاهش می دهد و در نتیجه مصرف فولاد را کاهش می دهد. سازه های فولادی سبک عموماً برای جرثقیل هایی با تناژ کمتر از 20 تن مناسب هستند. برای جرثقیل های-بزرگ، سازه های فولادی سنگین برای اطمینان از ایمنی کافی مورد نیاز است.
II. ویژگی ها و کاربردهای سازه های فولادی سنگین
سازههای فولادی سنگین عمدتاً در ساختمانهایی که بارهای بزرگ را تحمل میکنند و دهانههای بزرگی دارند، مانند کارخانههای بزرگ پتروشیمی، کارخانههای بزرگ آهنگری ماشینآلات، تأسیسات بندری، استادیومهای بزرگ، مراکز نمایشگاهی، و ساختمانهای سازههای فولادی بلند-یا فوقبلند{{2} استفاده میشوند. این ساختمان ها به پایداری سازه ای و ظرفیت تحمل بار بیشتری نیاز دارند، بنابراین مواد و اجزای مورد استفاده ضخیم تر و محکم تر هستند.
III. تعریف سازه های فولادی سبک و سنگین
هیچ مرز مشخصی بین سازه های فولادی سبک و سنگین وجود ندارد. در کاربردهای عملی، طراحان و مدیران پروژه ممکن است بر اساس عوامل مختلف تعیین کنند که یک سازه متعلق به فولاد سبک یا سنگین است. این عوامل عبارتند از:
1. ظرفیت بالابری جرثقیل: اگر ظرفیت بالابری بیشتر یا مساوی 25 تن باشد، به طور کلی یک سازه فولادی سنگین در نظر گرفته می شود.
2. مصرف فولاد در هر متر مربع: اگر مصرف فولاد در هر متر مربع بیشتر یا مساوی 50 کیلوگرم بر متر مربع باشد، می توان آن را یک سازه فولادی سنگین در نظر گرفت.
3. ضخامت ورق های فولادی جزء اصلی: اگر ضخامت ورق های فولادی جزء اصلی بیشتر یا مساوی 10 میلی متر باشد، در سازه های فولادی سبک نسبتاً نادر است.
4. سایر مقادیر مرجع: این مقادیر شامل هزینه هر متر مربع، حداکثر وزن جزء، حداکثر دهانه، فرم سازه، ارتفاع لبهها و غیره میشود. همه اینها میتوانند به عنوان دادههای تجربی برای تعیین اینکه ساختمان یک کارخانه فولادی سنگین یا سبک است، عمل کنند.
5. استانداردها و مدارک فنی ملی: در واقع واژه فولاد سنگین در استانداردها و اسناد فنی ملی وجود ندارد. برای تشخیص آن از سازه های فولادی سبک، شاید بهتر باشد که سازه های فولادی عمومی را «فولاد معمولی» بنامیم. سازه های فولادی معمولی دامنه وسیعی دارند و سازه های فولادی مختلف را بدون توجه به ظرفیت بار در بر می گیرند و حتی بسیاری از جنبه های سازه های فولادی سبک را نیز در بر می گیرند.
6. تعریف فولاد سبک: فولاد سبک نیز اصطلاحی نسبتا مبهم است. به طور کلی دو تفسیر وجود دارد: یکی به سازه های فولادی سبک وزن ساخته شده از فولاد گرد و فولاد با زاویه کوچک ذکر شده در بیان 《کد طراحی سازه های فولادی اشاره دارد و دیگری به سازه های قاب وب پورتال تک طبقه ای با سقف های سبک وزن و دیوارهای بیرونی مشخص شده در 《Structure Specture Steel Specification برای 《Structure Specture Steelight》《 . در حال حاضر، اصطلاح "فولاد سبک وزن" در درجه اول به دومی، یعنی سازه هایی با مواد روکش سبک وزن اشاره دارد.
به طور خلاصه، تفاوت بین فولاد سبک و فولاد معمولی در وزن خود سازه نیست، بلکه در وزن مواد روکشی است که تحمل می کند. از نظر مفاهیم طراحی سازه، سازه های فولادی سبک وزن و سازه های فولادی معمولی سازگار هستند. هدف هر دو برآوردن الزامات عملکردی و ایمنی ساختمان است.
