NộI Dung
Thép là một trong những vật liệu kết cấu được sử dụng nhiều nhất, nhờ vào sức mạnh, giá trị phế liệu và dễ vận chuyển. Nó được sử dụng cho đường ống (nước, khí nén và phân phối khí), đường dây tiện ích, cấu trúc phân phối nhiên liệu, hệ thống nước thải, cấu trúc phao và một loạt các phụ kiện như chocks, cleats, bollards, móc treo, khớp nối mở rộng và neo. Kết cấu thép dễ bị ảnh hưởng bởi các rủi ro môi trường và các rủi ro khác làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính toàn vẹn, an toàn và tuổi thọ của kết cấu.
Ăn mòn
Thép dễ bị ăn mòn trong khí quyển ngoài trời. Ăn mòn là sự phá hủy của kim loại do phản ứng của nó với oxy trong khí quyển. Quá trình oxy hóa điện hóa này tạo ra oxit kim loại, hoặc rỉ sét. Kết cấu thép cần được bảo vệ đầy đủ bằng cách áp dụng một rào cản thích hợp giữa nguyên tố kim loại và khí quyển. Các chế phẩm bề mặt đảm bảo sự bảo vệ và kéo dài tuổi thọ bảo dưỡng của kết cấu thép. Một số loại phương pháp chuẩn bị bề mặt thép phổ biến bao gồm nổ mìn khô, nổ mìn, sơn nhựa than, sơn và thay thế thép bằng hợp kim chống ăn mòn, như hợp kim titan, hợp kim niken, hợp kim nhôm và thép không gỉ. Những phương pháp này và các phương pháp chống ăn mòn khác thường đắt tiền và bị hạn chế bởi những hạn chế thực tế như khả năng tiếp cận, địa điểm và thời gian.
Điều trị chống cháy
Các yếu tố kết cấu thép đòi hỏi xử lý chống cháy đắt tiền. Mặc dù các yếu tố thép, chẳng hạn như các cấu trúc độc lập, không cháy được, nhưng sức mạnh của chúng giảm ở nhiệt độ cao do hỏa hoạn hoặc khi các vật liệu khác trong tòa nhà bị cháy, khiến chúng dễ bị vênh. Hơn nữa, thép, là một chất dẫn nhiệt tuyệt vời, đốt cháy các vật liệu tiếp xúc và gây ra các đám cháy nhanh chóng lan sang các phần khác của tòa nhà. Kết cấu thép có thể yêu cầu chống cháy bổ sung và các tòa nhà có thể cần được lắp đặt với các hệ thống phun nước thích hợp, như được xác định bởi các yêu cầu về mã xây dựng của một địa phương cụ thể. Lớp phủ chống cháy, chẳng hạn như lớp phủ khoáng mở rộng, vật liệu bê tông và chất gây cháy, đảm bảo rằng nhiệt độ của thép không vượt quá giới hạn đánh lửa trong trường hợp hỏa hoạn. Thông thường, các cấu trúc thép được bao bọc trong khối thạch cao, khối xây, tấm thạch cao và vỏ gạch đất sét bảo vệ chúng khỏi nhiệt. Những thùng loa này thường đắt tiền và cần bảo trì bổ sung.
Mệt mỏi và gãy xương
Theo Jack C. McCormac trong cuốn sách Thiết kế kết cấu thép, các yếu tố thép có thể dễ bị mỏi. Sự thay đổi lớn về độ bền kéo làm cho các yếu tố thép bị căng quá mức, làm giảm sức mạnh tổng thể của nó. Thép cũng dễ bị gãy giòn khi mất độ dẻo. Điều này làm tăng cơ hội vênh, thường được đối trọng bằng cách thêm các cột thép đắt tiền làm cứng cấu trúc chính.