החסרונות של מבני פלדה

פלדה היא אחד החומרים המבניים הנפוצים ביותר, בזכות חוזקה, ערך גרוטאות וקלות הובלה. הוא משמש לצינורות (מים, חלוקת אוויר דחוס וגז), קווי שירות, מבני חלוקת דלקים, ביוב מערכות, מבני פונטון, ושלל אביזרים כגון מכתבים, סוגרים, בולרים, מתלים, מפרקי הרחבה ו עוגנים. מבני פלדה רגישים לסיכונים סביבתיים ואחרים שונים אשר פוגעים קשות בשלמותם המבנית, בטיחותם ואורך החיים שלהם.

פלדה רגישה לקורוזיה באטמוספירה בחוץ. קורוזיה היא הרס של מתכת עקב תגובתה עם חמצן אטמוספרי. חמצון אלקטרוכימי זה מייצר תחמוצת מתכת, או חלודה. יש להגן על מבני פלדה בצורה נאותה על ידי יישום מחסום מתאים בין אלמנט המתכת לאווירה. תכשירי משטח מבטיחים את ההגנה ומאריכים את חיי השירות של מבנה פלדה. כמה סוגים נפוצים של שיטות הכנת משטח פלדה כוללים פיצוץ שוחקים יבש, פיצוץ מים, ציפויי זפת פחם, צבע והחלפת פלדה בסגסוגות עמידות בפני קורוזיה, כגון:

• סגסוגות טיטניום
  
• סגסוגות ניקל
  
• סגסוגות אלומיניום
  
• פלדת אל - חלד

אלה ושיטות אחרות להגנה מפני קורוזיה הן בדרך כלל יקרות ומוגבלות על ידי מגבלות מעשיות כגון נגישות, מיקום וזמן.

אלמנטים מבניים מפלדה דורשים טיפול חסין באש יקר. למרות שאלמנטים מפלדה, כמו מבנים עצמאיים, אינם ניתנים לבעירה, כוחם פוחת בגובה טמפרטורות עקב שריפה או כאשר חומרים אחרים בתוך בניין נשרפים, מה שהופך אותם לרגישים ל קְרִיסָה. יתר על כן, פלדה, כמוליכת חום מצוינת, מציתה חומרים במגע וגורמת לשריפות שמתפשטות במהירות לחלקים אחרים של הבניין. מבני פלדה עשויים לדרוש חסימת אש נוספת, וייתכן שיהיה צורך להתקין מבנים עם מערכות ספרינקלרים מתאימות, כהגדרתן על פי דרישות קוד הבנייה של יישוב מסוים. ציפויים חסינים באש, כגון ציפויים מינרליים מורחבים, בטון וחומרים מספיחים, מבטיחים כי טמפרטורת הפלדה לא תעלה על גבולות ההצתה במקרה של שריפה. לעתים קרובות, מבני פלדה סגורים בבלוק גבס, בלוק בנייה, לוח גבס ותאי אריחי חרס המגנים עליהם מפני חום. מתחמים אלה הם בדרך כלל יקרים ודורשים תחזוקה נוספת.

לדברי ג'ק סי. מק'קורמק בספר "עיצוב פלדה מבני", אלמנטים מפלדה רגישים לעייפות. וריאציות גדולות בעוצמת המתיחה חושפות אלמנטים מפלדה למתח יתר, מה שמפחית את חוזקו הכללי. פלדה חשופה גם לשבר שביר כאשר היא מאבדת משיכותה. זה מגדיל את הסיכויים לכופף, שבדרך כלל מאוזן על ידי הוספת עמודי פלדה יקרים שמקשיחים את המבנה העיקרי.