Tērauds ir viens no visizplatītākajiem konstrukcijas materiāliem, pateicoties tā izturībai, lūžņu vērtībai un vieglai transportēšanai. To izmanto cauruļvadiem (ūdens, saspiesta gaisa un gāzes sadale), inženierkomunikāciju līnijām, degvielas sadales konstrukcijām, notekūdeņiem sistēmas, pontonu konstrukcijas un virkne piederumu, piemēram, saites, stiprinājumi, stabi, pakaramie, izplešanās savienojumi un enkuri. Tērauda konstrukcijas ir pakļautas dažādiem vides un citiem riskiem, kas nopietni apdraud to strukturālo integritāti, drošību un ilgmūžību.
Korozija
Tērauds ir uzņēmīgs pret koroziju āra atmosfērā. Korozija ir metāla iznīcināšana, jo tā reaģē ar atmosfēras skābekli. Šī elektroķīmiskā oksidēšanās rada metāla oksīdu vai rūsu. Tērauda konstrukcijas ir pienācīgi jāaizsargā, piemērojot atbilstošu barjeru starp metāla elementu un atmosfēru. Virsmas sagatavošana nodrošina tērauda konstrukcijas aizsardzību un pagarina tā kalpošanas laiku. Daži izplatīti tērauda virsmas sagatavošanas veidi ietver sausu abrazīvu spridzināšanu, ūdens strūklu, akmeņogļu darvas pārklājumus, krāsu un tērauda aizstāšanu ar korozijizturīgiem sakausējumiem, piemēram:
- titāna sakausējumi
- niķeļa sakausējumi
- alumīnija sakausējumi
- nerūsējošais tērauds
Šīs un citas pretkorozijas aizsardzības metodes parasti ir dārgas, un tās ierobežo praktiski ierobežojumi, piemēram, pieejamība, atrašanās vieta un laiks.
Ugunsdroša apstrāde
Tērauda konstrukcijas elementiem nepieciešama dārga ugunsdroša apstrāde. Lai gan tērauda elementi, piemēram, atsevišķas konstrukcijas, nav sadedzināmi, to stiprība augstā līmenī samazinās temperatūra ugunsgrēka dēļ vai sadedzinot citus materiālus ēkā, padarot tos uzņēmīgus izliekšanās. Turklāt tērauds, kas ir lielisks siltuma vadītājs, aizdedzina saskarē esošos materiālus un izraisa ugunsgrēkus, kas ātri izplatās citās ēkas daļās. Tērauda konstrukcijām var būt nepieciešama papildu ugunsdrošība, un ēkas var būt jāinstalē ar atbilstošām sprinkleru sistēmām, kā noteikts būvnormatīvos noteiktā vietā. Ugunsdrošie pārklājumi, piemēram, keramzīta minerālu pārklājumi, betons un izgaismojošie materiāli, nodrošina, ka tērauda temperatūra ugunsgrēka gadījumā nepārsniedz aizdegšanās robežas. Bieži vien tērauda konstrukcijas ir slēgtas ģipša blokā, mūra blokā, ģipškartona un māla flīžu korpusos, kas pasargā tos no karstuma. Šie korpusi parasti ir dārgi un tiem nepieciešama papildu apkope.
Nogurums un lūzums
Pēc Džeka C. domām. Makkormaks grāmatā “Strukturālais tērauda dizains” tērauda elementi ir pakļauti nogurumam. Lielas stiepes izturības variācijas pakļauj tērauda elementus pārmērīgai spriedzei, kas samazina tā kopējo izturību. Arī tērauds ir jutīgs pret trausliem lūzumiem, kad tas zaudē elastību. Tas palielina tā izliekšanās iespējas, ko parasti līdzsvaro, pievienojot dārgas tērauda kolonnas, kas stingrina primāro struktūru.