L'acciaio è uno dei materiali strutturali più utilizzati per la sua resistenza, il valore di scarto e la facilità di trasporto. Viene utilizzato per tubazioni (distribuzione acqua, aria compressa e gas), linee di servizio, strutture di distribuzione del carburante, fognature sistemi, strutture per pontili e una serie di accessori come cunei, bitte, dissuasori, appendini, giunti di dilatazione e ancore. Le strutture in acciaio sono suscettibili a vari rischi ambientali e di altro tipo che compromettono gravemente la loro integrità strutturale, sicurezza e longevità.
Corrosione
L'acciaio è suscettibile alla corrosione negli ambienti esterni. La corrosione è la distruzione di un metallo a causa della sua reazione con l'ossigeno atmosferico. Questa ossidazione elettrochimica produce ossido di metallo o ruggine. Le strutture in acciaio devono essere adeguatamente protette mediante l'applicazione di un'adeguata barriera tra l'elemento metallico e l'atmosfera. Le preparazioni della superficie garantiscono la protezione e prolungano la vita utile di una struttura in acciaio. Alcuni tipi comuni di metodi di preparazione della superficie dell'acciaio includono sabbiatura abrasiva a secco, sabbiatura ad acqua, rivestimenti di catrame di carbone, vernice e sostituzione dell'acciaio con leghe resistenti alla corrosione, come:
- leghe di titanio
- leghe di nichel
- leghe di alluminio
- acciaio inossidabile
Questi e altri metodi di protezione dalla corrosione sono in genere costosi e sono limitati da limitazioni pratiche come l'accessibilità, l'ubicazione e il tempo.
Trattamento ignifugo
Gli elementi strutturali in acciaio richiedono un costoso trattamento ignifugo. Sebbene gli elementi in acciaio, come le strutture autonome, siano incombustibili, la loro resistenza si riduce ad alta temperature dovute al fuoco o quando altri materiali all'interno di un edificio bruciano, rendendoli suscettibili a deformazione. Inoltre, l'acciaio, essendo un ottimo conduttore di calore, incendia i materiali a contatto e provoca incendi che si propagano rapidamente ad altre sezioni di un edificio. Le strutture in acciaio possono richiedere un'ulteriore protezione antincendio e gli edifici potrebbero dover essere installati con sistemi sprinkler appropriati, come definito dai requisiti del codice edilizio di una particolare località. I rivestimenti ignifughi, come i rivestimenti minerali espansi, il calcestruzzo ei materiali intumescenti, assicurano che la temperatura dell'acciaio non superi i limiti di accensione in caso di incendio. Spesso, le strutture in acciaio sono racchiuse in blocchi di gesso, blocchi di muratura, cartongesso e involucri di piastrelle di argilla che le proteggono dal calore. Queste custodie sono in genere costose e richiedono una manutenzione aggiuntiva.
Fatica e frattura and
Secondo Jack C. McCormac nel libro "Structural Steel Design", gli elementi in acciaio sono soggetti a fatica. Grandi variazioni nella resistenza alla trazione espongono gli elementi in acciaio a una tensione eccessiva, che ne riduce la resistenza complessiva. L'acciaio è anche suscettibile di frattura fragile quando perde la sua duttilità. Ciò aumenta le sue possibilità di instabilità, che è tipicamente controbilanciata dall'aggiunta di costose colonne in acciaio che irrigidiscono la struttura primaria.
