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O aço é um dos materiais estruturais mais utilizados, devido à sua resistência, valor de sucata e facilidade de transporte. É usado para tubulações (distribuição de água, ar comprimido e gás), linhas de serviços públicos, estruturas de distribuição de combustível, sistemas de esgoto, estruturas de pontões e diversos acessórios como calços, grampos, cabeços, cabides, juntas de dilatação e âncoras. As estruturas de aço são suscetíveis a vários riscos ambientais e outros que comprometem severamente sua integridade estrutural, segurança e longevidade.
Corrosão
O aço é suscetível à corrosão em atmosferas externas. Corrosão é a destruição de um metal devido à sua reação com o oxigênio atmosférico. Essa oxidação eletroquímica produz óxido metálico ou ferrugem. As estruturas de aço precisam ser adequadamente protegidas pela aplicação de uma barreira apropriada entre o elemento metálico e a atmosfera. As preparações de superfície garantem a proteção e prolongam a vida útil de uma estrutura de aço. Alguns tipos comuns de métodos de preparação de superfície de aço incluem jateamento abrasivo a seco, jateamento com água, revestimento de alcatrão de carvão, aço de pintura e substituição por ligas resistentes à corrosão, como ligas de titânio, ligas de níquel, ligas de alumínio e aço inoxidável. Esses e outros métodos de proteção à corrosão são geralmente caros e restritos por limitações práticas, como acessibilidade, local e horário.
Tratamento à prova de fogo
Elementos estruturais de aço requerem um tratamento à prova de fogo caro. Embora elementos de aço, como estruturas independentes, sejam incombustíveis, sua resistência se reduz a altas temperaturas devido ao fogo ou quando outros materiais dentro de um edifício queimam, tornando-os suscetíveis à flambagem. Além disso, o aço, por ser um excelente condutor de calor, inflama os materiais em contato e causa incêndios que se espalham rapidamente para outras seções de um edifício. Estruturas de aço podem exigir proteção adicional contra incêndio, e os edifícios podem precisar ser instalados com sistemas de sprinklers apropriados, conforme definido pelos requisitos de código de construção de uma localidade específica. Revestimentos à prova de fogo, como revestimentos minerais expandidos, concreto e materiais intumescentes, garantem que a temperatura do aço não exceda os limites de ignição em caso de incêndio. Muitas vezes, as estruturas de aço são fechadas em blocos de gesso, bloco de alvenaria, painéis de gesso e ladrilhos de argila que os protegem do calor. Esses gabinetes geralmente são caros e requerem manutenção adicional.
Fadiga e fratura
De acordo com Jack C. McCormac no livro "Structural Steel Design", os elementos de aço são suscetíveis à fadiga. Grandes variações na resistência à tração expõem os elementos de aço a uma tensão excessiva, o que reduz sua resistência geral. O aço também é suscetível a fraturas quebradiças quando perde sua ductilidade. Isso aumenta suas chances de flambagem, o que normalmente é compensado pela adição de colunas de aço caras que enrijecem a estrutura primária.