Monet nykypäivän rakennuksista on rakennettu teräspalkeista ja muista nykyaikaisista materiaaleista. Tämä menettely on ristiriidassa vanhemmissa rakennuksissa, kuten kirkoissa ja navoissa, havaittujen täyspuurakenteiden kanssa. On tärkeää huomata, että termi “palkkirakenne” voi tarkoittaa joko puuta tai terästä. Tässä termi viittaa kuitenkin teräspalkkiin, ja palkin nurjahdus on muodon vääristymä, joka ilmenee, kun palkkiin kohdistuva kuormitus on suurempi kuin palkki on suunniteltu kantamaan.
Teräspalkit kestävät paljon suurempia kuormia kuin samankokoinen puupalkki, joten teräs on yhä suositumpi valinta rakennussuunnittelussa.
Painoa, jonka tietty palkki voi kestää, kutsutaan palkkikuormitukseksi. Kun palkki, puu tai teräs, kuormitetaan enemmän kuin se kestää, tapahtuu vika. Tämä vika tunnetaan palkin lommahduksena. Onneksi rakennesuunnittelun avulla voidaan määrittää kantavien palkkien rajat ja suunnitella projekti vaurioiden estämiseksi.
Insinöörit käyttävät matemaattista kaavaa tai palkkiyhtälöä määrittääkseen, kuinka paljon painoa mikä tahansa palkki kestää. Pohjimmiltaan tämä yhtälö auttaa määrittämään, kuinka paljon painoa palkki kestää ja kuinka pitkälle se voi taipua tai taipua ennen kuin palkin nurjahdus tapahtuu. Kun palkkeihin kohdistuu kuormitusta, vääristymiä on rajoitettu määrä. Sallitun määrän ylittäminen aiheuttaa palkin taipumisen tai vaurioitumisen.
Vaikka puupalkit yksinkertaisesti rikkoutuvat, teräspalkit vääristyvät yli pisteen, jossa ne voivat taipua takaisin muotoonsa. Tämä tunnetaan myös palkin lommahduksena. Kun palkit taipuvat, ne menettävät kaiken rakenteellisen eheyden, mikä saattaa johtaa rakenteiden romahtamiseen. Esimerkiksi teräskatot on suunniteltu kestämään tietty määrä painoa. Kun voimakkaat lumimyrskyt aiheuttavat enemmän painoa kuin rakenne kestää, palkin nurjahdus tapahtuu. Kuorman alla taipuvat palkit voivat palata normaaliin muotoonsa, kun kuorma poistetaan, mutta taipuneet palkit eivät.
Teräspalkkirakenteet suunnitellaan usein pienellä turvamarginaalilla vikariskin vähentämiseksi. Esimerkiksi teräskatolla on useita tukipalkkia, ja jos yksi palkki katkeaa, vaatimukset ympäröiville palkkeille kasvavat sopivasti. Jos tätä periaatetta ei olisi sovellettu, koko rakenne voisi pettää yhden palkin lommahduksen vuoksi – korttimajan tapaan.
Palkkeja on saatavana monessa koossa eri projekteihin sopivaksi, ja ne valitaan nimelliskuormituksen perusteella. Kun palkkiin kohdistuu rakenteellinen kuormitus, se taipuu tai taipuu hieman, kunnes kuorma poistetaan. Jos liiallinen kuormitus kohdistuu, palkki ylittää taipumispisteen, nurjahtaa ja kaikki eheys menetetään. Tämä korostaa rakennesuunnittelun merkitystä.