Çelik, mukavemeti, hurda değeri ve nakliye kolaylığı nedeniyle en çok kullanılan yapı malzemelerinden biridir. Borular (su, basınçlı hava ve gaz dağıtımı), elektrik hatları, yakıt dağıtım yapıları, kanalizasyon için kullanılır. sistemler, duba yapıları ve takozlar, kilitler, direkler, askılar, genleşme derzleri ve çapalar. Çelik yapılar, yapısal bütünlüklerini, güvenliklerini ve uzun ömürlerini ciddi şekilde tehlikeye atan çeşitli çevresel ve diğer risklere karşı hassastır.
Aşınma
Çelik, dış ortamlarda korozyona karşı hassastır. Korozyon, bir metalin atmosferik oksijen ile reaksiyona girmesi nedeniyle tahrip olmasıdır. Bu elektrokimyasal oksidasyon metal oksit veya pas üretir. Çelik yapıların, metal eleman ile atmosfer arasına uygun bir bariyer uygulanmasıyla yeterince korunması gerekir. Yüzey hazırlıkları, bir çelik yapının korunmasını sağlar ve hizmet ömrünü uzatır. Bazı yaygın çelik yüzey hazırlama yöntemleri arasında kuru aşındırıcı püskürtme, su püskürtme, kömür katranı kaplamalar, boya ve çeliğin korozyona dayanıklı alaşımlarla değiştirilmesi yer alır, örneğin:
- titanyum alaşımları
- nikel alaşımları
- alüminyum alaşımları
- paslanmaz çelik
Bunlar ve diğer korozyondan koruma yöntemleri tipik olarak pahalıdır ve erişilebilirlik, yer ve zaman gibi pratik sınırlamalarla sınırlıdır.
Yanmaz Arıtma
Çelik yapı elemanları, pahalı yanmaz işlem gerektirir. Bağımsız yapılar gibi çelik elemanlar yanmaz olmalarına rağmen, yüksek sıcaklıklarda mukavemetleri azalır. yangından kaynaklanan sıcaklıklar veya bir bina içindeki diğer malzemeler yandığında, bu da onları yangına duyarlı hale getirir. burkulma. Ayrıca, mükemmel bir ısı iletkeni olan çelik, temas halindeki malzemeleri tutuşturur ve bir binanın diğer bölümlerine hızla yayılan yangınlara neden olur. Çelik yapılar ek yangına dayanıklılık gerektirebilir ve binaların, belirli bir bölgenin bina kodu gereksinimleri tarafından tanımlandığı gibi, uygun sprinkler sistemleriyle kurulması gerekebilir. Genişletilmiş mineral kaplamalar, beton ve şişen malzemeler gibi yanmaz kaplamalar, yangın durumunda çeliğin sıcaklığının tutuşma sınırlarını aşmamasını sağlar. Çoğu zaman, çelik yapılar, onları ısıdan koruyan alçı blok, duvar bloğu, alçıpan ve kil kiremit muhafazaları içine alınır. Bu muhafazalar tipik olarak pahalıdır ve ek bakım gerektirir.
Yorgunluk ve Kırılma
Jack C'ye göre. McCormac'ın "Yapısal Çelik Tasarımı" kitabında çelik elemanlar yorulmaya karşı hassastır. Çekme mukavemetindeki büyük farklılıklar, çelik elemanların toplam mukavemetini azaltan aşırı gerilime maruz kalmasına neden olur. Çelik ayrıca sünekliğini kaybettiğinde gevrek kırılmaya karşı hassastır. Bu, tipik olarak birincil yapıyı sertleştiren pahalı çelik kolonlar eklenerek dengelenen burkulma şansını artırır.