Lähes poikkeuksetta insinöörien tavoitteena on optimoida teräsrakenteiden suunnittelua ainakin jossain määrin, koska kustannukset ovat suoraan yhteydessä käytetyn teräsmateriaalin määrään. Tyypillisesti materiaalikustannukset kulkevat käsi kädessä volyymin kanssa, kuten myös valmistus-, logistiikka- ja kokoonpanokustannukset. On selvää, että painoa voidaan optimoida kehittyneemmillä analyysimenetelmillä, mutta myös oikean teräslaadun valitseminen sovellukseen voi olla erinomainen ajatus.
Ruostumattoman teräksen materiaaleja valittaessa on ratkaisevan tärkeää ottaa huomioon sellaiset tekijät kuin korroosionkestävyys, lujuus ja kustannukset. Ruostumattomat teräkset luokitellaan eri laatuluokkiin, joilla kullakin on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka soveltuvat tiettyihin käyttökohteisiin. Esimerkiksi austeniittiset ruostumattomat teräkset, kuten 316, tunnetaan erinomaisesta korroosionkestävyydestään ja muokattavuudestaan, minkä vuoksi ne soveltuvat erinomaisesti kosteudelle ja kemikaaleille altistuviin ympäristöihin. Toisaalta duplex-ruostumattomat teräkset tarjoavat erinomaista lujuutta ja sitkeyttä yhdistettynä erinomaiseen korroosionkestävyyteen. Tämä tekee niistä ykkösvalinnan vaativiin rakennesovelluksiin, kuten siltoihin.
Esimerkiksi kohtalaista korroosionkestävyyttä vaativiin käyttökohteisiin alkuperäinen materiaalivalinta voisi olla 316L (EN 1.4404) PRE-numerolla 24. Valitsisin kuitenkin itse mieluummin Lean Duplex -luokan 1.4162, jolla on samanlainen korroosionkestävyys (PRE 26) ja yli kaksinkertainen mitoituslujuus (480 vs. 220 MPa)!
Suorakulmaisilla putkiprofiileilla on erilaisia sovelluksia teräsrakenteissa: ristikot, pilarit, vinopalkit ja lyhyet tai keskipitkät vaakapalkit, vain muutamia mainitakseni. Kuten tiedämme, tietyntyyppiset rakenteet eivät juurikaan hyödy teräksen suuremmasta lujuudesta. Jos esimerkiksi taipumat ovat kriittisiä, korkeammalla teräslujuudella ei ole paljon merkitystä.
On kohteita, joihin erityislujat rakenteet ovat ilmeinen valinta, esimerkiksi vetopalkit tai paksummat puristusosat.
Toinen esimerkki on rakenne, jonka jänneväli on lyhyt tai jonka taipumisrajat eivät ole kriittisiä.
Tällaisissa sovelluksissa painonsäästö voi olla jopa -50 %, kun verrataan Lean Duplex -ruostumattomia teräslaatuja perinteisiin austeniittisiin laatuluokkiin. Kun rakenteiden painossa on näin suuri ero, on hyvin todennäköistä, että saadaan aikaan suoria alkukustannussäästöjä.
Tärkeää on myös huomioida ympäristöhyödyt. Jokainen teräsrakenteeseen kuluttamatta jäänyt kilogramma vastaa noin 1,7 kilogrammaa (tuotteesta riippuen) vähemmän hiilidioksidia ilmakehässä.