Zastosowanie stali zbrojeniowej

Stal zbrojeniowa to materiał wykorzystywany na większości placów budowy. Jej głównym zastosowaniem jest oczywiście wzmacnianie konstrukcji betonowych – beton zbrojony głównie stalowymi prętami, zespawanymi z nich siatkami i strzemionami nazywamy żelbetem. Kluczowym zadaniem stali zbrojeniowej jest wzmocnienie wytrzymałości na rozciąganie i zginanie betonowych elementów. Zwiększamy w ten sposób nośność konstrukcji. Co warto wiedzieć o stali zbrojeniowej i w jaki sposób dokładniej jest ona wykorzystywana?

Ogólna charakterystyka stali zbrojeniowej

Według obowiązujących w Polsce norm, stal klasyfikujemy pod kątem gatunku i klasy. Gatunek stali określa jej właściwości technologiczne, a więc skład chemiczny, właściwości fizyczne i mechaniczne oraz zastosowanie. Gatunek stali oznaczany jest ciągiem znaków. Na przykład: St3SX-b, gdzie St to oznaczenie stali konstrukcyjnej ogólnego przeznaczenia, 3 to liczba porządkowa, która określa zawartość węgla, S to oznaczenie stali, która jest przeznaczona na konstrukcje spawane, a X oznacza stal nieuspokojoną. Stale zbrojeniowe oznaczane są literą B, za którą wskazana jest minimalna granica plastyczności, a więc na przykład B500 to stal zbrojeniowa o granicy plastyczności 500 MPa. Stal zbrojeniową dzielimy też na klasy. Normy określają pięć klas stali zbrojeniowej:

• A-0 – pręty walcowane o gładkiej powierzchni,
• A-I – pręty gładkie, których końce pomalowane są na kolor czerwony lub oznaczone czerwonym pasem o szerokości 2 cm,
• AII – pręty żebrowane z dwoma żebrami podłużnymi, która biegną równolegle do długości pręta,
• AIII – pręty żebrowane z żebrami w „jodełkę” o kącie nachylenia 60°,
• AIIIN – pręty żebrowane podłużnie, w poprzek, z dodatkowymi małymi żeberkami podłużnymi.

Jak wykorzystywana jest stal zbrojeniowa?

Jak mówi nam przedstawiciel firmy Paksteel z Warszawy, pręty klasy A-0 i A-I wykorzystywane są do wykonywania zbrojeń pomocniczych. Z prętów klasy A-II wykonywane są zbrojenia nośne, a z prętów klasy A-III wykonywane są zbrojenia główne, podobnie jak z prętów klasy A-IIIN, która charakteryzuje się największą wytrzymałością. Projektując konstrukcje żelbetowe, inżynier musi ustalić wiele różnych parametrów, by dobrać odpowiednią mieszankę betonową i zbrojenie. Weźmy pod lupę bardzo prosty przykład – żelbetową belkę. Zarówno belki monolityczne, jak i prefabrykowane, mogą mieć różne przekroje (zazwyczaj to przekrój prostokątny i teowy, rzadziej np. dwuteowy). W pierwszej kolejności oczywiście interesuje nas wysokość, szerokość i rozpiętość belki, która powinna być co najmniej trzykrotnie większa niż wysokość (gdy ten warunek nie jest spełniony, projektowany element nie jest belką, a tarczą). Wymiary przekroju belki zależą od jej rozpiętości, sposobu podparcia oraz obciążenia. Projektant musi zaprojektować właściwą otulinę (odległość zbrojenia od krawędzi belki) w taki sposób, by chroniła ona stal przed korozją. Przekrój zbrojenia głównego projektowany za pomocą specjalnego wzoru, który uwzględnia wymiary przekroju belki, klasę stali i średnią wytrzymałość na rozciąganie. Konieczne jest dokładne zaprojektowanie odległości między prętami, gdzie pod uwagę należy wziąć maksymalny wymiar kruszywa. Kolejne zadanie to właściwe zaprojektowanie strzemion i ich rozstawu. Zastosowanie stali zbrojeniowej nigdy nie jest więc przypadkowe: wybieramy właściwy gatunek, klasę, przekrój prętów zgodnie z dokładnie przygotowanym projektem.