מבני פלדה קלים ומבני פלדה כבדים הם שתי מערכות מבניות נפוצות בתחום הבנייה, לכל אחת מאפיינים ותרחישי יישום ייחודיים. להלן הרחבה מפורטת של שתי המערכות המבניות הללו:
I. מאפיינים ויישומים של מבני פלדה קלים
מערכות בנייה של מבנה פלדה קלות משתמשות בעיקר בפלדה מבנית-ביעילות גבוהה וחומרים פונקציונליים-גבוהים, כגון-קורות קלות H-מגולגלות חם, חלקי פלדה מרותכים קלות משקל, חלקי פלדה מרותכים בתדירות גבוהה, חלקי פלדה מרותכים בתדירות גבוהה, חלקי פלדה דקים{{5}{6} פלדה דקים ופלדה דקה. צינורות פלדה דקים-. חומרים אלה לא רק בעלי חוזק גבוה אלא גם קלים, מה שמקל על הובלה והתקנה. מבני פלדה קלים מגיעים בצורות שונות, כולל בתי מסגרת פלדה פורטלים קלים, מבני פלדה דקים- קרים בצורת קירות ומבני צינורות פלדה.
בתחילה, מבני פלדה קלים שימשו בעיקר למבנים בעלי עומסים ומרווחים קטנים יחסית, כגון מחסנים קטנים ומבני מפעל פשוטים. עם זאת, מאז שנות ה-80, היקף היישום של מבני פלדה קלים התרחב מאוד, וכיום הם נמצאים בשימוש נרחב במחסנים, משרדים, מפעלי תעשייה, מתקני ספורט וסוגי מבנים רבים אחרים. מבני פלדה קלים מתוכננים תוך התחשבות בחוזק לאחר פיתול הרשת, מה שמפחית את הצורך בהקשחת צלעות ובכך מפחית את צריכת הפלדה. מבני פלדה קלים מתאימים בדרך כלל לעגורנים בנפח של פחות מ-20 טון. עבור מנופי-טונה גדולים, נדרשים מבני פלדה כבדים כדי להבטיח בטיחות מספקת.
II. מאפיינים ויישומים של מבני פלדה כבדים
מבני פלדה כבדים משמשים בעיקר בבניינים הנושאים עומסים גדולים ובעלי טווחים גדולים, כגון מפעלים פטרוכימיים גדולים, מפעלי חישול מכונות גדולים, מתקני נמל, אצטדיונים- גדולים, מרכזי תערוכות ומבני פלדה- גבוהים או סופר גבוהים-. מבנים אלו דורשים יציבות מבנית ויכולת נשיאת עומס- רבה יותר, ולכן החומרים והרכיבים בהם נעשה שימוש עבים וחזקים יותר.
III. הגדרה של מבני פלדה קלים וכבדים
אין גבול ברור בין מבני פלדה קלים לכבדים. ביישומים מעשיים, מעצבים ומנהלי פרויקטים עשויים לקבוע אם מבנה שייך לפלדה קלה או כבדה על סמך גורמים שונים. גורמים אלה כוללים:
1. כושר הרמה של מנוף: אם כושר ההרמה גדול או שווה ל-25 טון, זה נחשב בדרך כלל למבנה פלדה כבד.
2. צריכת פלדה למ"ר: אם צריכת הפלדה למ"ר גדולה או שווה ל-50 ק"ג/מ"ר, זה יכול להיחשב כמבנה פלדה כבד.
3. עובי לוחות הפלדה של הרכיב הראשי: אם עובי לוחות הפלדה של הרכיב הראשי גדול או שווה ל-10 מ"מ, זה נדיר יחסית במבני פלדה קלים.
4. ערכי ייחוס נוספים: אלה כוללים עלות למ"ר, משקל מקסימלי של רכיב, תוחלת מירבית, צורה מבנית, גובה המרזבים וכו'. כל אלה יכולים לשמש נתונים אמפיריים לקביעה אם בניין מפעל הוא פלדה כבדה או קלה.
5. תקנים לאומיים ומסמכים טכניים: למעשה, המונח "פלדה כבדה" אינו קיים בתקנים לאומיים ובמסמכים טכניים. כדי להבדיל אותו ממבני פלדה קלים, אולי יהיה נכון יותר לקרוא למבני פלדה כלליים "פלדה רגילה". למבני פלדה רגילים יש היקף רחב, הכולל מבני פלדה שונים ללא קשר ליכולת העומס, ואף כולל היבטים רבים של מבני פלדה קלים.
6. הגדרה של פלדה קלה: פלדה קלה היא גם מונח מעורפל יחסית. בדרך כלל ישנן שתי פרשנויות: האחת מתייחסת למבני פלדה קלים העשויים מפלדה עגולה ופלדה עם זווית קטנה המוזכרות ב"קוד לעיצוב מבני פלדה אקספרס, והשנייה מתייחסת למבני מסגרת של פורטל רשת-חד-קומתי- עם גגות קלים וקירות חיצוניים המפורטים ב-《PortTechnical FrameTechnical Specification Portal. נכון להיום, המונח "פלדה קלת משקל" מתייחס בעיקר לאחרונים, כלומר מבנים עם חומרי חיפוי קלים.
לסיכום, ההבדל בין פלדה קלת משקל לפלדה רגילה אינו טמון במשקל המבנה עצמו, אלא במשקל חומרי החיפוי שהוא נושא. במונחים של מושגי עיצוב מבניים, מבני פלדה קלים ומבני פלדה רגילים עקביים; שניהם שואפים לעמוד בדרישות התפקוד והבטיחות של מבנים.
