Teräs on yksi yleisimmin käytetyistä rakennemateriaaleista sen lujuuden, romun arvon ja kuljetuksen helppouden vuoksi. Sitä käytetään putkiin (vesi, paineilma ja kaasun jakelu), käyttöjohtoihin, polttoaineen jakelujärjestelmiin, viemäriin järjestelmät, ponttonirakenteet ja joukko lisävarusteita, kuten tukit, klossit, pollarit, ripustimet, paisuntasaumat ja ankkurit. Teräsrakenteet ovat alttiita erilaisille ympäristö- ja muille riskeille, jotka vaarantavat vakavasti niiden rakenteellisen eheyden, turvallisuuden ja pitkäikäisyyden.
Korroosio
Teräs on altis korroosiolle ulkoilmassa. Korroosio on metallin tuhoutuminen, koska se reagoi ilmakehän hapen kanssa. Tämä sähkökemiallinen hapetus tuottaa metallioksidia tai ruostetta. Teräsrakenteet on suojattava asianmukaisesti asettamalla asianmukainen este metallielementin ja ilmakehän väliin. Pintavalmisteet takaavat teräsrakenteen suojan ja pidentävät sen käyttöikää. Joitakin yleisiä teräspintojen valmistusmenetelmiä ovat kuiva hiontapuhallus, vesipuhallus, kivihiilitervapinnoitteet, maali ja teräksen korvaaminen korroosionkestävillä seoksilla, kuten:
- titaaniseokset
- nikkeliseokset
- alumiiniseokset
- ruostumaton teräs
Nämä ja muut korroosiosuojausmenetelmät ovat tyypillisesti kalliita, ja niitä rajoittavat käytännön rajoitukset, kuten pääsy, sijainti ja aika.
Tulenkestävä hoito
Teräsrakenneosat vaativat kallista tulenkestävää käsittelyä. Vaikka teräselementit, kuten erilliset rakenteet, ovat palamattomia, niiden lujuus pienenee korkeimmillaan palon tai muiden rakennuksen materiaalien palamisen aiheuttamat lämpötilat, mikä tekee niistä alttiita vääntyminen. Lisäksi teräs, joka on erinomainen lämmönjohdin, sytyttää kosketuksessa olevat materiaalit ja aiheuttaa tulipaloja, jotka leviävät nopeasti rakennuksen muihin osiin. Teräsrakenteet saattavat vaatia ylimääräistä tulenkestävyyttä, ja rakennukset voidaan joutua asentamaan sopivilla sprinklerijärjestelmillä, kuten tietyn paikkakunnan rakennusmääräysvaatimukset määrittelevät. Tulenkestävät pinnoitteet, kuten paisutetut mineraalipinnoitteet, betoni ja palavat materiaalit, varmistavat, että teräksen lämpötila ei ylitä syttymisrajoja tulipalon sattuessa. Usein teräsrakenteet on suljettu kipsi-, muuraus-, kipsilevy- ja savilaattakoteloihin, jotka suojaavat niitä lämmöltä. Nämä kotelot ovat tyypillisesti kalliita ja vaativat ylimääräistä huoltoa.
Väsymys ja murtuma
Jack C.: n mukaan McCormac kirjassa "Structural Steel Design" teräselementit ovat alttiita väsymykselle. Suuret vaihtelut vetolujuudessa altistavat teräselementit liialliselle jännitykselle, mikä vähentää niiden kokonaislujuutta. Teräs on myös altis hauraalle murtumiselle, kun se menettää sitkeytensä. Tämä lisää sen vääntymismahdollisuuksia, mikä yleensä kompensoidaan lisäämällä kalliita teräspylväitä, jotka jäykistävät päärakennetta.