Stål er et af de mest anvendte strukturmaterialer på grund af dets styrke, skrotværdi og lette transport. Det bruges til rør (vand, trykluft og gasfordeling), forsyningsledninger, brændstoffordelingsstrukturer, spildevand systemer, pontonstrukturer og et væld af tilbehør såsom klodser, klamper, pullerter, bøjler, ekspansionsfuger og ankre. Stålkonstruktioner er modtagelige for forskellige miljømæssige og andre risici, som alvorligt kompromitterer deres strukturelle integritet, sikkerhed og levetid.
Korrosion
Stål er modtagelige for korrosion i udendørs atmosfærer. Korrosion er ødelæggelsen af et metal på grund af dets reaktion med atmosfærisk ilt. Denne elektrokemiske oxidation producerer metaloxid eller rust. Stålkonstruktioner skal beskyttes tilstrækkeligt ved anvendelse af en passende barriere mellem metalelementet og atmosfæren. Overfladebehandlinger sikrer beskyttelse og forlænger en stålkonstruktions levetid. Nogle almindelige typer ståloverfladebehandlingsmetoder inkluderer tør slibning, vandblæsning, kultjærebelægning, maling og erstatning af stål med korrosionsbestandige legeringer, såsom:
- titaniumlegeringer
- nikkellegeringer
- aluminiumlegeringer
- rustfrit stål
Disse og andre korrosionsbeskyttende metoder er typisk dyre og er begrænset af praktiske begrænsninger såsom tilgængelighed, placering og tid.
Brandsikker behandling
Stålkonstruktionselementer kræver dyre brandsikker behandling. Selvom stålelementer, såsom enkeltstående strukturer, er ubrændbare, reduceres deres styrke højt temperaturer på grund af brand eller når andre materialer i en bygning brænder, hvilket gør dem modtagelige for knækning. Desuden antænder stål, der er en fremragende varmeledning, materialer i kontakt og forårsager brande, der hurtigt spredes til andre dele af en bygning. Stålkonstruktioner kan kræve yderligere brandsikring, og bygninger skal muligvis installeres med passende sprinklersystemer, som defineret af bygningskodekrav for en bestemt lokalitet. Brandsikre belægninger, såsom ekspanderede mineralbelægninger, beton og opsvulmende materialer, sikrer, at stålets temperatur ikke overstiger antændelsesgrænserne i tilfælde af brand. Ofte er stålkonstruktioner lukket i gipsblok, murblok, gipsplade og lerfliser, der beskytter dem mod varme. Disse kabinetter er typisk dyre og kræver yderligere vedligeholdelse.
Træthed og brud
Ifølge Jack C. McCormac i bogen "Structural Steel Design", stålelementer er modtagelige for træthed. Store variationer i trækstyrke udsætter stålelementer for overdreven spænding, hvilket reducerer dets samlede styrke. Stål er også modtagelig for skør brud, når det mister sin duktilitet. Dette øger chancerne for at bukke, hvilket typisk modvægtes ved at tilføje dyre stålsøjler, der afstiver den primære struktur.