Innhold
Stål er et av de mest brukte konstruksjonsmaterialene på grunn av sin styrke, skrapverdi og enkle transport. Det brukes til rør (vann, trykkluft og gassdistribusjon), bruksledninger, drivstoffdistribusjonsstrukturer, avløpssystemer, pontongkonstruksjoner, og en rekke tilbehør som chocks, cleats, pullerter, kleshengere, ekspansjonsfuger og ankre. Stålkonstruksjoner er utsatt for forskjellige miljø- og andre risikoer som alvorlig går ut over deres strukturelle integritet, sikkerhet og levetid.
Korrosjon
Stål er utsatt for korrosjon i utendørs atmosfærer. Korrosjon er ødeleggelse av et metall på grunn av dets reaksjon med atmosfærisk oksygen. Denne elektrokjemiske oksidasjonen produserer metalloksyd eller rust. Stålkonstruksjoner må beskyttes tilstrekkelig ved bruk av en passende barriere mellom metallelementet og atmosfæren. Overflatepreparater sikrer beskyttelse og forlenger levetiden til en stålkonstruksjon. Noen vanlige typer overflatebehandlingsmetoder av stål inkluderer tørr sliping, vannblåsing, kull tjærebelegg, maling og erstatning av stål med korrosjonsbestandige legeringer, for eksempel titanlegeringer, nikkellegeringer, aluminiumslegeringer og rustfritt stål. Disse og andre korrosjonsbeskyttende metoder er typisk dyre og er begrenset av praktiske begrensninger som tilgjengelighet, beliggenhet og tid.
Brannsikker behandling
Strukturelle elementer i stål krever dyr brannsikker behandling. Selv om stålelementer, for eksempel frittstående konstruksjoner, er ubrennbare, reduseres deres styrke ved høye temperaturer på grunn av brann eller når andre materialer i en bygning brenner, noe som gjør dem mottagelige for knekking. Videre antenner stål, som er en utmerket varmeleder, materialer i kontakt og forårsaker branner som raskt sprer seg til andre deler av en bygning. Stålkonstruksjoner kan kreve ytterligere brannsikring, og bygninger kan være nødvendig å installere med passende sprinkleranlegg, som definert av byggekodekrav til en bestemt lokalitet. Brannsikre belegg, for eksempel utvidede mineralbelegg, betong og svulmende materialer, sikrer at temperaturen på stål ikke overskrider tenngrensene i tilfelle brann. Ofte er stålkonstruksjoner innelukket i gipsblokk, murblokk, gipsplater og leirfliser som beskytter dem mot varme. Disse skapene er vanligvis dyre og krever ekstra vedlikehold.
Tretthet og brudd
Ifølge Jack C. McCormac i boken "Strukturell ståldesign", er stålelementer utsatt for utmattelse. Store variasjoner i strekkfasthet utsetter stålelementer for stor spenning, noe som reduserer dens totale styrke. Stål er også utsatt for sprøbrudd når det mister sin duktilitet. Dette øker sjansene for knekking, som typisk blir balansert ved å legge til dyre stålsøyler som avstiver den primære strukturen.