Klasy ciągliwości stali do zbrojenia betonu

Ważnym parametrem stali zbrojeniowej jest ciągliwość, związana z jej plastycznością. Ciągliwość stali zbrojeniowej jest zdolnością do uzyskiwania znacznych odkształceń bez wyraźnego przyrostu naprężeń po przekroczeniu granicy plastyczności. Zjawisko to nabiera współcześnie dużego znaczenia w związku z poszukiwaniem konstrukcji optymalnych poprzez dopuszczanie do utworzenia się przegubów plastycznych w takiej liczbie punktów konstrukcji, by nie uruchomił się jeszcze mechanizm plastyczny. Pozwala to na wykazanie nośności konstrukcji większej o kilkanaście procent od nośności sprężystej, przyjmowanej w analizie klasycznej (Kobiak, Stachurski, 1973), , (Łapko, Jensen, 2005), (Knauff, inni, 2006), (Knauff, 2015).
W pracy (Chodor, Podstawka, 2009) pokazano przykład zastosowanie analizy plastycznej konstrukcji żelbetowych w pozornej sytuacji braku wytrzymałości z warunku analizy sprężystej.

W normie Eurokod 2 wyróżniono trzy klasy ciągliwości (klasy plastyczności) stali zbrojeniowej:

stal zbrojeniowa o niskiej ciągliwości:        ftk/fyk ≥ 1,05 εuk ≥ 2,5%
B  
stal zbrojeniowa o średniej ciągliwości:        ftk/fyk ≥ 1,08 εuk ≥ 5,0%
C  
stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości:     ftk/fyk = (1,15 do 1,15) εuk ≥ 7,5%,

gdzie: ftk, fyk – charakterystyczna granica wytrzymałości na rozciąganie i granica plastyczności stali 

Im wyższa klasa ciągliwości, tym lepsza jest stal.

W ramach obecnie najchętniej stosowanej j klasy B500 (dawne A-IIIN) na rynku dostępne są gatunki stali o zróżnicowanej ciągliwości:
B500A,B500W – klasa ciągliwości A,
B500B, BSt500S – klasa ciągliwości B,
B500C, B500SP EPSTAL – klasa ciągliwości C.

Współcześnie obok klasy ekspozycji środowiska oraz wynikającej stąd wytrzymałości stali do zbrojenia betonu, np B500 (fy=500MPa) należy podawać modyfikator klasy stali, wskazujący na klasę ciągliwości. Jeśli projektant takich wymagań nie poda , to Wykonawca może zastosować stal o dowolnej klasie ciągliwości a najczęściej produkowaną jest stal klasy B. Wymóg ciągliwości dotyczy zbrojenia głównego, a nie rozdzielczego lub  strzemion. Nie ma bowiem doświadczalnego lub teoretycznego wykazania związku odkształcalności prętów drugorzędowych na  doprowadzenie do wytworzenia się przegubu (uogólnionego przegubu nieliniowego) w konstrukcji , a to jest warunkiem wykorzystania nadwyżek nośności granicznej żelbetu. W przypadku załomów plastycznych zlokalizowanych ukośnie do kierunku płyty wymóg dużej odkształcalności będzie dotyczyć prętów nośnych (lub rozdzielczych) w obu kierunkach.

Klasa ciągliwości C powinna by wskazywana w każdym przypadku, w którym Projektant zgodnie z najnowszymi zaleceniami i wynikającym stąd obowiązkiem, wykorzystuje nadwyżki nośności konstrukcji w granicznym stanie plastycznym lub przy działaniu obciążeń dynamicznych i na terenach sejsmicznych i parasejsmicznych (szkody górnicze).

Ważnym wyrobem ciągliwych stali zbrojeniowych jest stal o znaku EPSTAL (CPJS, 2015), której własności podano w tab.1

Tab.1. Własności stali EPSTAL (CPJS, 2015)
Własności stali EPSTAL

Literatura

CPJS. (2015). Jak projektować odpowiedzialnie ? Kilka słów na temat ciągliwości stali zbrojeniowej. Warszawa: Centrum Jakości Stali Zbrojeniowej. Retrieved from www.cpjs.pl
Chodor, L., & Podstawka, R. (2009). Analiza pushover oraz przeguby i załomy nieliniowe w konstrukcjach żelbetowych. In Problemy naukowo-badawcze budownictwa (pp. 215–220). Krynica. Retrieved from http://chodor-projekt.net/wp-content/uploads/PIPress/Artykuly/2009-Chodor-Podstawka-Pushover-Krynica.pdf
Knauff, M. (2015). Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2: zasady ogólne i zasady dotyczące budynków. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
Knauff, M., & inni. (2006). Podstawy projektowania konstrukcji żelbetowych i sprężonych: według Eurokodu 2. Wrocław: Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne.
Kobiak, J., & Stachurski, W. (1979). Konstrukcje żelbetowe (Vol. cz 1 i 2). Warszawa: Arkady.
Łapko, A., & Jensen, B. C. (2005). Podstawy projektowania i algorytmy obliczeń konstrukcji żelbetowych. Warszawa: Arkady.

Comments : 0
O autorze

* dr inż. Leszek Chodor. Architekt i Inżynier Konstruktor; Rzeczoznawca budowlany. Autor wielu projektów budowli, w tym nagrodzonych w konkursach krajowych i zagranicznych, a między innymi: projektu wykonawczego konstrukcji budynku głównego Centrum „Manufaktura” w Łodzi, projektu budowlanego konstrukcji budynku PSE w Konstancinie Bielawa, projektów konstrukcji „Cersanit” ( Starachowice, Wałbrzych, Nowograd Wołyński-Ukraina). Autor kilkudziesięciu prac naukowych z zakresu teorii konstrukcji budowlanych, architektury oraz platformy BIM w projektowaniu.

Wyślij

Translate »