L'acciaio è uno dei materiali strutturali più abbondantemente utilizzati, grazie alla sua robustezza, al suo valore di scarto e alla facilità di trasporto. Viene utilizzato per tubi (acqua, aria compressa e distribuzione di gas), linee di servizio, strutture di distribuzione del carburante, sistemi fognari, strutture di pontone e una serie di accessori come cunei, tacchetti, bitte, pendini, giunti di dilatazione e ancoraggi. Le strutture in acciaio sono soggette a vari rischi ambientali e di altro tipo che ne compromettono gravemente l'integrità strutturale, la sicurezza e la longevità.
Corrosione
L'acciaio è suscettibile alla corrosione in ambienti esterni. La corrosione è la distruzione di un metallo a causa della sua reazione con l'ossigeno atmosferico. Questa ossidazione elettrochimica produce ossido di metallo o ruggine. Le strutture in acciaio devono essere adeguatamente protette dall'applicazione di un'appropriata barriera tra l'elemento metallico e l'atmosfera. Le preparazioni superficiali garantiscono la protezione e prolungano la vita utile di una struttura in acciaio. Alcuni tipi comuni di metodi di preparazione delle superfici in acciaio includono sabbiatura a secco, sabbiatura, rivestimenti di catrame di carbone, vernice e acciaio di sostituzione con leghe resistenti alla corrosione, come leghe di titanio, leghe di nichel, leghe di alluminio e acciaio inossidabile. Questi e altri metodi di protezione dalla corrosione sono in genere costosi e sono limitati da limitazioni pratiche come accessibilità, posizione e tempo.
Trattamento antincendio
Gli elementi strutturali in acciaio richiedono un costoso trattamento antincendio. Sebbene gli elementi in acciaio, come le strutture autonome, siano incombustibili, la loro resistenza si riduce a temperature elevate dovute al fuoco o quando altri materiali all'interno di un edificio bruciano, rendendoli suscettibili alle deformazioni. Inoltre, l'acciaio, essendo un eccellente conduttore di calore, accende i materiali a contatto e causa incendi che si propagano rapidamente ad altre sezioni di un edificio. Le strutture in acciaio possono richiedere un'ulteriore protezione antincendio e gli edifici potrebbero dover essere installati con sistemi di irrigazione appropriati, come definito dai requisiti del codice edilizio di una particolare località. Rivestimenti ignifughi, come rivestimenti minerali espansi, cemento e materiali intumescenti, assicurano che la temperatura dell'acciaio non superi i limiti di ignizione in caso di incendio. Spesso, le strutture in acciaio sono racchiuse in blocchi di gesso, blocchi di muratura, pannelli di cartongesso e casse di argilla che li proteggono dal calore. Questi contenitori sono in genere costosi e richiedono una manutenzione aggiuntiva.
Fatica e frattura
Secondo Jack C. McCormac nel libro "Structural Steel Design", gli elementi in acciaio sono suscettibili alla fatica. Grandi variazioni nella resistenza alla trazione espongono gli elementi in acciaio a una tensione eccessiva, il che riduce la sua forza complessiva. L'acciaio è anche suscettibile a fratture fragili quando perde la sua duttilità. Ciò aumenta le sue possibilità di instabilità, che è in genere controbilanciata aggiungendo costose colonne di acciaio che irrigidiscono la struttura primaria.
