Strzemiona zbrojeniowe – rodzaje i wymiary

Jarzemka zbrojeniowe to istotne elementy konstrukcji żelbetowych, które wzmacniają pręty główne, chroniąc je przed wyboczeniem oraz zwiększają wytrzymałość konstrukcji na siły ścinające. Stosowane są w belkach, słupach, fundamentach oraz innych elementach nośnych budynków. Ich odpowiedni dobór oraz rozmiar mają kluczowe znaczenie dla stabilności i trwałości całej konstrukcji. W tym artykule omówimy, jakie są rodzaje strzemion zbrojeniowych, ich zastosowanie oraz wymiary.

Co to są strzemiona zbrojeniowe i jakie pełnią funkcje?

Strzemiona zbrojeniowe to pręty, które są formowane w kształt prostokątny lub kwadratowy i owijają główne pręty zbrojeniowe. Dzięki temu tworzą sztywne połączenie, które zapobiega odkształceniom i przemieszczaniu się prętów głównych podczas betonowania i pod wpływem obciążeń. Główne funkcje strzemion to:

• Wzmocnienie na siły ścinające – strzemiona pomagają rozkładać obciążenia i wzmacniają konstrukcję w miejscach narażonych na ścinanie.
• Stabilizacja prętów głównych – zapobiegają wyboczeniu i przesuwaniu się prętów głównych.
• Zwiększenie sztywności konstrukcji – dzięki dodatkowej stabilizacji strzemiona poprawiają wytrzymałość konstrukcji na odkształcenia.

Rodzaje strzemion zbrojeniowych

Strzemiona różnią się kształtem oraz metodą wykonania, co pozwala dopasować je do specyfiki konstrukcji oraz jej wymagań wytrzymałościowych. W budownictwie stosuje się głównie kilka rodzajów strzemion, które są wybierane w zależności od przeznaczenia elementu oraz jego wymagań konstrukcyjnych.

Strzemiona prostokątne

Najpopularniejsze w konstrukcjach żelbetowych, strzemiona prostokątne stosuje się głównie w belkach i słupach. Ich prostokątny kształt umożliwia skuteczne oplatanie prętów głównych, co zapewnia stabilność i odporność na obciążenia. W zależności od wymagań konstrukcji, strzemiona prostokątne mogą mieć różne rozmiary i grubości.

Strzemiona kwadratowe

Strzemiona kwadratowe to odmiana strzemion prostokątnych, ale o równych bokach. Są powszechnie stosowane w słupach i innych konstrukcjach o symetrycznym przekroju, gdzie wymagana jest równomierna wytrzymałość na obciążenia ze wszystkich stron.

Strzemiona okrągłe

Strzemiona okrągłe stosowane są rzadziej, głównie w konstrukcjach specjalistycznych lub tam, gdzie potrzebne są zbrojenia o okrągłym przekroju, np. w kolumnach. Dzięki temu strzemiona okrągłe umożliwiają lepsze dopasowanie do konstrukcji o nietypowych kształtach, zapewniając dodatkowe wzmocnienie i stabilność.

Strzemiona spiralne

Stosowane przede wszystkim w słupach żelbetowych, strzemiona spiralne są owijane wokół prętów głównych w sposób ciągły. Tworzą one formę spirali, która wzmacnia słup na całej jego wysokości. Strzemiona spiralne sprawdzają się tam, gdzie konstrukcja jest narażona na duże obciążenia dynamiczne lub sejsmiczne, ponieważ zapewniają dużą sztywność i wytrzymałość na skręcanie.

Wymiary strzemion zbrojeniowych

Wymiary strzemion zbrojeniowych zależą od typu konstrukcji, rodzaju obciążeń oraz norm budowlanych. Do najważniejszych parametrów strzemion należą:

• Średnica prętów strzemion – zależnie od rodzaju konstrukcji, stosuje się pręty o średnicach od 6 do 10 mm. Pręty o mniejszej średnicy (6-8 mm) stosuje się w lżejszych konstrukcjach, natomiast grubsze pręty (10 mm) są używane w zbrojeniu narażonym na duże obciążenia.
• Rozstaw strzemion – zależnie od wymagań konstrukcyjnych, rozstaw strzemion może wynosić od 10 cm (w miejscach o dużych obciążeniach) do 30 cm (w obszarach o mniejszych wymaganiach wytrzymałościowych).
• Wymiary wewnętrzne strzemion – są dostosowane do przekroju konstrukcji. Przykładowo, w belkach prostokątnych stosuje się strzemiona o wymiarach wewnętrznych równych szerokości i wysokości przekroju belki, z uwzględnieniem grubości otuliny betonowej (zwykle około 2,5-3 cm od każdej strony).

Przykładowe wymiary strzemion

Dla typowych przekrojów belek i słupów w konstrukcjach budowlanych, strzemiona są wykonywane w różnych rozmiarach. Oto przykładowe wymiary:

• Strzemiona dla belek o szerokości 20 cm i wysokości 40 cm – wewnętrzne wymiary strzemion powinny wynosić około 17×37 cm (uwzględniając otulinę betonową).
• Strzemiona dla słupów o przekroju kwadratowym 30×30 cm – wymiary wewnętrzne strzemion powinny wynosić około 27×27 cm.

Wytyczne norm budowlanych dotyczące strzemion

Norma PN-EN 1992-1-1 (Eurokod 2) określa zalecenia dotyczące wymiarów i rozstawu strzemion. Zgodnie z normą:

• Maksymalny rozstaw strzemion nie powinien przekraczać 0,75h, gdzie h to wysokość przekroju elementu.
• Na obszarach o największym narażeniu na ścinanie (np. przy podporach) rozstaw strzemion powinien być mniejszy, co zwiększa wytrzymałość konstrukcji.

Wybór odpowiednich strzemion – na co zwrócić uwagę?

Dobór odpowiednich strzemion zależy od kilku kluczowych czynników:

• Rodzaj konstrukcji – w belkach stosuje się głównie strzemiona prostokątne, a w słupach mogą być stosowane kwadratowe lub spiralne.
• Obciążenie konstrukcji – im większe obciążenie, tym grubsze pręty strzemion należy zastosować oraz zmniejszyć rozstaw strzemion.
• Wymagania projektowe i normy – w projekcie budowlanym zwykle określone są dokładne wymiary i rozstaw strzemion, które powinny być zgodne z normami budowlanymi.

Strzemiona zbrojeniowe, dzięki swoim różnorodnym kształtom i wymiarom, są kluczowym elementem stabilizującym konstrukcje żelbetowe, zwiększając ich wytrzymałość i trwałość. Dobrze dobrane strzemiona zapewniają odporność konstrukcji na siły ścinające i zapobiegają odkształceniom, co jest istotne dla bezpieczeństwa budynków oraz innych obiektów inżynieryjnych.