Сталь є одним з найбільш широко використовуваних конструкційних матеріалів завдяки своїй міцності, вартості брухту та простоті транспортування. Застосовується для труб (розподіл води, стисненого повітря та газу), інженерних ліній, розподільних споруд, стічних вод системи, понтонні конструкції та безліч аксесуарів, таких як кран, защіпки, кнехти, вішалки, компенсаційні шви та якорі. Сталеві конструкції сприйнятливі до різних екологічних та інших ризиків, що суттєво порушують їх цілісність, безпеку та довговічність.
Корозія
Сталь сприйнятлива до корозії у зовнішній атмосфері. Корозія - це руйнування металу внаслідок його реакції з атмосферним киснем. Це електрохімічне окислення утворює оксид металу або іржу. Сталеві конструкції повинні бути належним чином захищені шляхом застосування відповідного бар'єру між металевим елементом та атмосферою. Препарати поверхні забезпечують захист і продовжують термін служби сталевої конструкції. Деякі поширені типи методів підготовки поверхні сталі включають сухе абразивне підривання, водоструйну обробку, покриття кам’яновугільною смолою, фарбу та заміну сталі на корозійно-стійкі сплави, такі як:
- титанові сплави
- нікелеві сплави
- алюмінієві сплави
- нержавіюча сталь
Ці та інші способи захисту від корозії, як правило, дорогі і обмежені практичними обмеженнями, такими як доступність, місце розташування та час.
Вогнезахисна обробка
Сталеві конструкційні елементи вимагають дорогої вогнетривкої обробки. Хоча сталеві елементи, такі як автономні конструкції, негорючі, їх міцність знижується на висоті температури внаслідок пожежі або коли інші матеріали всередині будівлі згоряють, роблячи їх сприйнятливими до вигинання. Крім того, сталь, будучи чудовим провідником тепла, запалює матеріали, що стикаються, і спричиняє пожежі, які швидко поширюються на інші ділянки будівлі. Сталеві конструкції можуть потребувати додаткової пожежобезпеки, а будинки можуть потребувати встановлення з відповідними спринклерними системами, як визначено вимогами будівельних норм конкретного населеного пункту. Вогнезахисні покриття, такі як експандовані мінеральні покриття, бетон та всмоктуючі матеріали, гарантують, що температура сталі не перевищує границь займання у разі пожежі. Часто сталеві конструкції укладаються в гіпсокартонні блоки, кладку, гіпсокартонні та глиняні черепиці, що захищають їх від нагрівання. Ці корпуси, як правило, дорогі і вимагають додаткового обслуговування.
Втома і перелом
За словами Джека К. Маккормак у книзі "Конструкція конструкційної сталі" сталеві елементи сприйнятливі до втоми. Великі коливання міцності на розрив піддають сталеві елементи надмірному натягу, що зменшує загальну міцність. Сталь також сприйнятлива до крихкого руйнування, коли вона втрачає свою пластичність. Це збільшує його шанси на вигин, що, як правило, врівноважується додаванням дорогих сталевих колон, які жорсткіють первинну конструкцію.
