El acero es uno de los materiales estructurales más utilizados, debido a su resistencia, valor de chatarra y facilidad de transporte. Se utiliza para tuberías (agua, aire comprimido y distribución de gas), líneas de servicios públicos, estructuras de distribución de combustible, sistemas de alcantarillado, estructuras de pontones y una gran cantidad de accesorios como calzos, tacos, bolardos, perchas, juntas de expansión y anclajes. Las estructuras de acero son susceptibles a diversos riesgos medioambientales y de otro tipo que comprometen gravemente su integridad estructural, seguridad y longevidad.
Corrosión
El acero es susceptible a la corrosión en ambientes al aire libre. La corrosión es la destrucción de un metal debido a su reacción con el oxígeno atmosférico. Esta oxidación electroquímica produce óxido de metal, u óxido. Las estructuras de acero deben estar adecuadamente protegidas mediante la aplicación de una barrera adecuada entre el elemento metálico y la atmósfera. Las preparaciones de superficie aseguran la protección y prolongan la vida útil de una estructura de acero. Algunos tipos comunes de métodos de preparación de superficies de acero incluyen voladura abrasiva seca, voladura de agua, revestimientos de alquitrán de hulla, pintura y sustitución de acero con aleaciones resistentes a la corrosión, como aleaciones de titanio, aleaciones de níquel, aleaciones de aluminio y acero inoxidable. Estos y otros métodos de protección contra la corrosión suelen ser costosos y están restringidos por limitaciones prácticas, como la accesibilidad, la ubicación y el tiempo.
Tratamiento ignífugo
Los elementos estructurales de acero requieren un costoso tratamiento a prueba de fuego. Aunque los elementos de acero, como las estructuras independientes, son incombustibles, su resistencia se reduce a altas temperaturas debido al fuego o cuando otros materiales dentro de un edificio se queman, lo que los hace susceptibles a pandeos. Además, el acero, al ser un excelente conductor de calor, enciende los materiales en contacto y causa incendios que se extienden rápidamente a otras secciones de un edificio. Las estructuras de acero pueden requerir ignifugación adicional, y los edificios pueden necesitar ser instalados con los sistemas de rociadores apropiados, según lo definido por los requisitos del código de construcción de una localidad particular. Los recubrimientos ignífugos, como los revestimientos minerales expandidos, el hormigón y los materiales intumescentes, garantizan que la temperatura del acero no exceda los límites de ignición en caso de incendio. A menudo, las estructuras de acero están encerradas en bloques de yeso, bloques de mampostería, paneles de yeso y tejas de arcilla que los protegen del calor. Estos recintos son generalmente caros y requieren mantenimiento adicional.
Fatiga y fractura
Según Jack C. McCormac en el libro "Diseño de acero estructural", los elementos de acero son susceptibles a la fatiga. Las grandes variaciones en la resistencia a la tracción exponen a los elementos de acero a una tensión excesiva, lo que reduce su resistencia general. El acero también es susceptible a la fractura frágil cuando pierde su ductilidad. Esto aumenta las posibilidades de pandeo, que generalmente se equilibra al agregar costosas columnas de acero que endurecen la estructura primaria.
