Sisältö
Teräs on yksi runsaimmin käytetyistä rakennemateriaaleista lujuutensa, romun arvon ja kuljetuksen helppouden vuoksi. Sitä käytetään putkissa (vesi, paineilman ja kaasun jakelu), yleishyödyllisissä linjoissa, polttoaineenjakelurakenteissa, jätevesijärjestelmissä, ponttonirakenteissa ja monissa lisälaitteissa, kuten kiinnittimissä, kiinnittimissä, pollarissa, ripustimissa, paisuntasaumoissa ja ankkureissa. Teräsrakenteet ovat alttiita monille ympäristö- ja muille riskeille, jotka vaarantavat vakavasti niiden rakenteellisen eheyden, turvallisuuden ja pitkäikäisyyden.
Korroosio
Teräs on alttiina korroosiolle ulkoilmassa. Korroosio on metallin tuhoutuminen johtuen sen reaktiosta ilmakehän hapen kanssa. Tämä sähkökemiallinen hapetus tuottaa metallioksidia tai ruostetta. Teräsrakenteet on suojattava riittävästi asettamalla sopiva este metallielementin ja ilmakehän väliin. Pintakäsittelyt varmistavat teräsrakenteen suojan ja pidentävät sen käyttöikää. Joihinkin yleisiin teräksen pintakäsittelymenetelmiin sisältyy kuivahiontapuhallus, vesipuhallus, kivihiilitervan päällysteet, maalit ja teräksen korvaaminen korroosionkestävillä seoksilla, kuten titaaniseoksilla, nikkeliseoksilla, alumiiniseoksilla ja ruostumattomalla teräksellä. Nämä ja muut korroosionestomenetelmät ovat tyypillisesti kalliita, ja niitä rajoittavat käytännön rajoitukset, kuten saavutettavuus, sijainti ja aika.
Tulenkestävä hoito
Teräsrakenneosat vaativat kallista paloturvallista käsittelyä. Vaikka teräsosat, kuten itsenäiset rakenteet, ovat palamattomia, niiden lujuus heikkenee korkeissa lämpötiloissa tulipalon tai muiden rakennuksen materiaalien palaessa, mikä tekee niistä taipumalle alttiita. Lisäksi teräs, koska se on erinomainen lämmönjohdin, sytyttää kosketuksessa olevia materiaaleja ja aiheuttaa paloja, jotka leviävät nopeasti muihin rakennuksen osiin. Teräsrakenteet saattavat tarvita lisäpalontorjuntaa, ja rakennukset on ehkä asennettava sopivilla sprinklerijärjestelmillä, jotka on määritelty tietyn alueen rakennusmääräysvaatimuksissa. Palonkestävät pinnoitteet, kuten laajennetut mineraalipinnoitteet, betoni ja hehkuvat materiaalit, varmistavat, että teräksen lämpötila ei ylitä syttymisrajoja tulipalossa. Teräsrakenteet on usein suljettu kipsilevyjen, muurauslohkojen, kipsilevyjen ja savitiiletilojen koteloihin, jotka suojaavat niitä kuumuudelta. Nämä kotelot ovat tyypillisesti kalliita ja vaativat lisähuoltoa.
Väsymys ja murtuma
Jack C. McCormacin mukaan teoksessa ”Steel Steel Design” teräsosat ovat alttiita väsymykselle. Suuret vetolujuuden vaihtelut altistavat teräsosat liialliselle jännitykselle, mikä heikentää sen kokonaislujuutta. Teräs on myös herkkä murtumille, kun se menettää joustavuutensa. Tämä lisää sen soljen kiinnittymismahdollisuuksia, joita tyypillisesti tasapainotetaan lisäämällä kalliita teräspilareita, jotka jäykistävät päärakennetta.