Tartalom
Az acél az egyik legszélesebb körben alkalmazott szerkezeti anyag, erőssége, hulladékértéke és könnyű szállítása miatt. Csövekhez (víz, sűrített levegő és gázelosztás), közművezetékekhez, üzemanyag elosztó szerkezetekhez, szennyvízrendszerekhez, pontonszerkezetekhez és sokféle tartozékhoz, például támaszokhoz, rögzítőelemekhez, oszlopokhoz, fogasokhoz, tágulási csatlakozókhoz és horgonyokhoz használják. Az acélszerkezetek érzékenyek különféle környezeti és egyéb kockázatokra, amelyek súlyosan veszélyeztetik szerkezetük integritását, biztonságát és hosszú élettartamát.
rozsdásodás
Az acél hajlamos a korrózióra kültéri légkörben. A korrózió egy fém elpusztulása a légköri oxigénnel való reakciója miatt. Ez az elektrokémiai oxidáció fém-oxidot vagy rozsdát eredményez. Az acélszerkezeteket megfelelő védelemmel kell ellátni a fém elem és a légkör között. A felület előkészítése biztosítja az acélszerkezet védelmét és meghosszabbítja annak élettartamát. Az acél felületének előkészítésének néhány általános típusa magában foglalja a száraz csiszolófúvást, a vízfúvást, a kőszénkátrány-bevonatokat, a festéket és az acél helyettesítését korrózióálló ötvözetekkel, például titánötvözetekkel, nikkelötvözetekkel, alumíniumötvözetekkel és rozsdamentes acéllal. Ezek és más korrózióvédő módszerek általában drágák, és olyan gyakorlati korlátozásokkal vannak korlátozva, mint például a hozzáférhetőség, a hely és az idő.
Tűzálló kezelés
Az acél szerkezeti elemek drága tűzálló kezelést igényelnek. Noha az acél elemek, például az önálló szerkezetek nem éghetők, szilárdságuk magas hőmérsékleten csökken tűz miatt vagy amikor az épület más anyagai égnek, így hajlékonyak lehetnek. Ezenkívül az acél, kiváló hővezető anyagként meggyújtja az érintkezésbe kerülő anyagokat, és tüzet okoz, amelyek gyorsan terjednek az épület más részeire. Az acélszerkezetekhez további tűzvédelemre lehet szükség, és az épületeket megfelelő sprinkler-rendszerekkel kell felszerelni, ahogyan azt az adott település építési szabályzatai előírják. A tűzálló bevonatok, például kiterjesztett ásványi bevonatok, beton és égő anyagok biztosítják, hogy az acél hőmérséklete tűz esetén ne lépje túl a gyulladási határértékeket. Az acélszerkezeteket gyakran gipszblokkokba, falazatba, gipszkartonba és agyagcserép-burkolatokba zárták be, amelyek megvédik őket a hőtől. Ezek a házak általában drágák és további karbantartást igényelnek.
Fáradtság és törés
Jack C. McCormac szerint a „Szerkezeti acél tervezés” című könyvben az acél elemek hajlamosak a fáradtságra. A szakítószilárdság nagy eltérései miatt az acél elemek túlzott feszültségnek vannak kitéve, ami csökkenti az általános szilárdságot. Az acél törékeny törésekre is hajlamos, ha elveszíti rugalmasságát. Ez növeli a behajlás esélyét, amelyet általában ellensúlyoznak az elsődleges szerkezetet merevítő drága acéloszlopok hozzáadásával.