Stal zbrojeniowa – rodzaje i parametry

Stal zbrojeniowa to materiał niezbędny przy budowie domów murowanych. Jest niezbędna do zbrojenia wielu konstrukcji, takich jak: fundamenty, stropy, nadproża, a czasami także schody i ściany zewnętrzne. O nośności i wytrzymałości konstrukcji zbrojonych w dużej mierze decyduje właśnie stal zbrojeniowa, która dzieli się ze względu na parametry na różne rodzaje. W tym artykule omawiamy rodzaje i parametry stali zbrojeniowej. 

Czym jest stal zbrojeniowa?

Stal zbrojeniowa, jak sama nazwa wskazuje, jest stosowana do zbrojenia różnego rodzaju konstrukcji, zwykle wykonanych z betonu. Zadaniem zbrojenia jest poprawienie nośności oraz uzyskania większej wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie.

Elementy zbrojeniowe mają zatem zapobiec pękaniu betonu (lub innego materiału zbrojonego) pod wpływem obciążeń.

To właśnie pod kątem obciążeń i specyfiki konstrukcji dobiera się optymalne zbrojenia. Stal zbrojeniowa dzieli się na różne klasy ze względu na parametry techniczne. To właśnie od parametrów zależy konkretne zastosowanie stali. 

Rodzaje stali zbrojeniowej

Stal zbrojeniową możemy podzielić na gładką oraz żebrowaną. Stal gładka zwykle służy do zbrojenia niższych klas betonu w konstrukcjach, które nie wymagają tak dużej nośności. Ponadto, ze stali gładkiej wytwarza się także przewiązki i strzemiona, czyli elementy, z pomocą których łączy się ze sobą poszczególne pręty zbrojeniowe.

Ze stali żebrowanej produkuje się zbrojenia nośne, które następnie są wykorzystywane w licznych konstrukcjach, takich jak chociażby fundamenty czy stropy. Aktualnie stosowana jest norma PN-EN 1992-1-1, która dzieli stal zbrojeniową na trzy klasy ciągliwości: A, B i C.

W tym przypadku stal dzieli się właśnie ze względu na ciągliwość i wytrzymałość na rozciąganie do granicy plastyczności i pod obciążeniem maksymalnym. Stal zbrojeniowa dzieli się także ze względu na średnicę prętów – im większa średnica, tym większa nośność docelowej konstrukcji. Rodzaje stali zbrojeniowej doskonale znają architekci, którzy w projekcie budowlanym dobierają odpowiednie zbrojenia pod kątem parametrów i specyfiki konstrukcji. 

Dawne klasy stali zbrojeniowej

Dawniej powszechnie wykorzystywana była norma PN-B-03264:2002, z którą spotkamy się do dziś, choć aktualnie ma ona charakter informacyjny. Zgodnie z tą normą możemy wskazać pięć klas: A0, A-I, A-II, A-III oraz A-IIIN.

Klasa A-0 to pręty gładkie stosowane do zbrojenia konstrukcji z niższych klas betonu. Ze stali klasy A-I powszechnie wykonuje się zbrojenia pomocnicze oraz strzemiona i przewiązki. Klasa A-II to już stal żebrowana przeznaczona do konstrukcji nośnych. Pręty posiadają dwa żeberka podłużne równoległe względem długości pręta i żeberka poprzeczne biegnące skośnie. Klasa A-III to stal żebrowana wykorzystywana przy zbrojeniach głównych.

Tutaj żeberka są ułożone w „jodełkę”, a kąt nachylenia żeberek podłużnych do poprzecznych wynosi 60 st. Ostatnia klasa, A-IIIN to stal żebrowana o największej wytrzymałości wykorzystywana w specjalistycznych obiektach. 

Aktualne normy stali zbrojeniowej

Współcześnie producenci stali zbrojeniowej posługują się normą PN-EN 1992-1-1, w której kluczowym parametrem jest ciągliwość, która wpływa na nośność konstrukcji. Określa się tu również granicę plastyczności, przydatność w konstrukcjach oraz spajalność. W ramach tej normy wyróżniamy trzy klasy: A (stal o niskiej ciągliwości), B (stal o średniej ciągliwości) oraz C (stal o wysokiej ciągliwości).

Dokładne parametry techniczne stali opisywane w tej normie pozwalają z większą dokładnością dobrać zbrojenie pod kątem konkretnej konstrukcji. 

Kluczowe parametry przypisane do stali zbrojeniowej

Zgodnie z Eurokodem 2 opisanym powyżej, kluczowym parametrem technicznym jest ciągliwość stali. Parametr ten informuje nas o zdolności stali do odkształcania się pod wpływem ekstremalnych obciążeń. W tej sytuacji można określić, jakie są dopuszczalne obciążenia stali, a jakie jest obciążenie maksymalne, które będzie skutkować zerwaniem pręta zbrojeniowego.

Wszystkie trzy klasy posiadają także granicę plastyczności w przedziale od 400 do 600 MPa. W ten sposób wiemy, jaka jest wytrzymałość na ściskanie. Na podstawie tych parametrów można określić, w jakich konstrukcjach odnajdzie się wybrana stal zbrojeniowa.
Bardzo istotną kwestią jest także średnica prętów zbrojeniowych. Najcieńsze pręty zbrojeniowe mają średnicę 4 phi, podczas gdy w przypadku najgrubszych prętów jest to 40 phi.

Do każdej klasy stali zbrojeniowej przypisanych jest kilka dostępnych średnic, na podstawie których można określić granicę plastyczności oraz wytrzymałość charakterystyczną na ściskanie. 

Czym należy się kierować przy wyborze stali zbrojeniowej?

Decyzję w kwestii wyboru odpowiedniej stali zbrojeniowej podejmuje architekt posiadający stosowne uprawnienia budowlane. To on zna dokładne rodzaje i parametry stali zbrojeniowej, a także wie, jakie zbrojenia trzeba użyć przy konkretnej konstrukcji, aby zapewnić jej oczekiwaną nośność i wytrzymałość.

A zatem, to właśnie w projekcie budowlanym sporządzonym przez architekta można znaleźć informacje na temat tego, jaka stal zbrojeniowa będzie potrzebna do wykonania zbrojeń w realizowanym obiekcie budowlanym.