Indhold
Stål er et af de mest anvendte strukturelle materialer på grund af dets styrke, skrotværdi og lette transport. Det bruges til rør (vand, trykluft og gasdistribution), redskabsledninger, brændstoffordelingsstrukturer, spildevandssystemer, pontonstrukturer og en række tilbehør som chocks, cleats, pullerter, bøjler, ekspansionsfuger og ankre. Stålkonstruktioner er modtagelige for forskellige miljømæssige og andre risici, der alvorligt kompromitterer deres strukturelle integritet, sikkerhed og levetid.
Korrosion
Stål er modtagelige for korrosion i udendørs atmosfærer. Korrosion er ødelæggelse af et metal på grund af dets reaktion med atmosfærisk ilt. Denne elektrokemiske oxidation producerer metaloxid eller rust. Stålkonstruktioner skal beskyttes tilstrækkeligt ved anvendelse af en passende barriere mellem metalelementet og atmosfæren. Overfladepræparater sikrer beskyttelse og forlænger en stålkonstruktions levetid. Nogle almindelige typer ståloverfladebehandlingsmetoder inkluderer tør slibning, sprængning af vand, kulstjærbelægninger, maling og erstatning af stål med korrosionsbestandige legeringer, såsom titanlegeringer, nikkellegeringer, aluminiumlegeringer og rustfrit stål. Disse og andre korrosionsbeskyttende metoder er typisk dyre og er begrænset af praktiske begrænsninger, såsom tilgængelighed, placering og tid.
Brandsikker behandling
Stålkonstruktionselementer kræver dyre brandsikker behandling. Selvom stålelementer, såsom selvstændige konstruktioner, er ubrændbare, reduceres deres styrke ved høje temperaturer på grund af brand eller når andre materialer i en bygning brænder, hvilket gør dem modtagelige for spænding. Endvidere antændes stål, der er en fremragende varmeleder, materialer i kontakt og forårsager brande, der hurtigt spreder sig til andre dele af en bygning. Stålkonstruktioner kan kræve yderligere brandsikring, og bygninger kan muligvis installeres med passende sprinkleranlæg, som defineret ved bygningskodekrav på en bestemt lokalitet. Brandsikre belægninger, såsom ekspanderede mineralbelægninger, beton og opsvulmende materialer, sikrer, at temperaturen på stål ikke overstiger antændelsesgrænser i tilfælde af brand. Ofte er stålkonstruktioner indkapslet i gipsblok, murblok, gipsplade og lerfliser, der beskytter dem mod varme. Disse skabe er typisk dyre og kræver ekstra vedligeholdelse.
Træthed og fraktur
Ifølge Jack C. McCormac i bogen "Strukturelt ståldesign" er stålelementer modtagelige for træthed. Store variationer i trækstyrke udsætter stålelementer for stor spænding, hvilket reducerer dens samlede styrke. Stål er også modtagelige for sprødt brud, når det mister sin duktilitet. Dette øger chancerne for spænding, hvilket typisk modregnes ved at tilføje dyre stålsøjler, der afstiver den primære struktur.