เนื้อหา
เหล็กเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างที่มีการใช้งานมากที่สุดเนื่องจากมีความแข็งแรงมูลค่าเศษเหล็กและง่ายต่อการขนส่ง มันถูกใช้สำหรับท่อ (น้ำ, อากาศอัดและการกระจายก๊าซ), สายยูทิลิตี้, โครงสร้างการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง, ระบบบำบัดน้ำเสีย, โครงสร้างโป๊ะ, และโฮสต์ของอุปกรณ์เช่น chocks, cleats, bollards, hangers, ข้อต่อการขยายตัวและจุดยึด โครงสร้างเหล็กมีความอ่อนไหวต่อความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและอื่น ๆ ซึ่งมีผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างความปลอดภัยและอายุการใช้งานที่ยาวนาน
การกร่อน
เหล็กมีความอ่อนไหวต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศกลางแจ้ง การกัดกร่อนคือการทำลายของโลหะเนื่องจากปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศ การเกิดออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้านี้ผลิตโลหะออกไซด์หรือสนิม โครงสร้างเหล็กจำเป็นต้องได้รับการปกป้องอย่างเพียงพอโดยการใช้สิ่งกีดขวางที่เหมาะสมระหว่างองค์ประกอบโลหะและบรรยากาศ การเตรียมพื้นผิวทำให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันและยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างเหล็ก วิธีการเตรียมพื้นผิวเหล็กบางประเภท ได้แก่ การขัดแบบแห้งการพ่นน้ำการเคลือบน้ำมันถ่านหินการทาสีและการแทนที่เหล็กด้วยโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนเช่นโลหะผสมไทเทเนียมไทเทเนียมอัลลอยด์อลูมิเนียมอัลลอยและสแตนเลส วิธีการป้องกันการกัดกร่อนเหล่านี้และอื่น ๆ มักมีราคาแพงและถูก จำกัด ด้วยข้อ จำกัด ในทางปฏิบัติเช่นการเข้าถึงสถานที่และเวลา
การรักษาทนไฟ
องค์ประกอบโครงสร้างเหล็กจำเป็นต้องได้รับการดูแลเรื่องทนไฟ ถึงแม้ว่าองค์ประกอบเหล็กเช่นโครงสร้างแบบสแตนด์อโลนจะไม่ติดไฟ แต่ความแข็งแรงของมันจะลดลงที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากไฟไหม้หรือเมื่อวัสดุอื่น ๆ ภายในอาคารถูกเผาไหม้ทำให้พวกเขาอ่อนแอต่อการโก่งงอ นอกจากนี้เหล็กซึ่งเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยมติดไฟวัสดุที่สัมผัสและทำให้เกิดไฟไหม้ซึ่งแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปยังส่วนอื่น ๆ ของอาคาร โครงสร้างเหล็กอาจต้องมีการป้องกันไฟเพิ่มเติมและอาคารอาจต้องติดตั้งระบบสปริงเกอร์ที่เหมาะสมตามที่กำหนดโดยข้อกำหนดของรหัสอาคารของพื้นที่เฉพาะ สารเคลือบกันไฟเช่นการเคลือบแร่ที่ขยายตัวคอนกรีตและวัสดุที่มีความหนาแน่นให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของเหล็กไม่เกินขีด จำกัด การติดไฟในกรณีที่เกิดไฟไหม้ บ่อยครั้งที่โครงสร้างเหล็กถูกปิดล้อมในบล็อกยิปซั่ม, บล็อกก่ออิฐ, แผ่นยิปซัมและเปลือกกระเบื้องดินเผาที่ป้องกันพวกเขาจากความร้อน เปลือกเหล่านี้มักจะมีราคาแพงและต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติม
ความเหนื่อยล้าและการแตกหัก
จากข้อมูลของ Jack C. McCormac ในหนังสือ“ การออกแบบโครงสร้างเหล็ก” องค์ประกอบเหล็กมีความอ่อนไหวต่อความล้า การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในความต้านทานแรงดึงเปิดเผยองค์ประกอบเหล็กเพื่อความตึงเครียดมากเกินไปซึ่งจะช่วยลดความแข็งแรงโดยรวม เหล็กมีความอ่อนไหวต่อการแตกหักแบบเปราะเมื่อสูญเสียความเหนียว สิ่งนี้จะเพิ่มโอกาสในการโก่งงอซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำการยกโดยการเพิ่มเสาเหล็กราคาแพงที่ทำให้โครงสร้างหลักแข็งทื่อ