Strzemiona zbrojeniowe – wymiary, rozstaw i zastosowanie

Strzemiona zbrojeniowe to elementy zbrojenia poprzecznego, które obejmują pręty podłużne i razem z nimi tworzą kosz zbrojeniowy. Nie służą jednak wyłącznie do utrzymania prętów na miejscu. W belkach uczestniczą w przenoszeniu sił poprzecznych i zabezpieczeniu przed ścinaniem, a w słupach pomagają m.in. ograniczyć wyboczenie prętów podłużnych. Strzemiona mogą mieć różne wymiary, średnice i rozstaw. Parametry te dobiera się do konkretnej konstrukcji i określa w projekcie.

Na budowie najłatwiej rozpoznać je jako niewielkie stalowe ramki rozmieszczone wzdłuż belki, słupa czy wieńca. Często spotyka się strzemiona wykonane z prętów Ø6 lub Ø8 mm oraz oznaczenia wymiarów takie jak 15×15, 20×20 czy 25×30 cm. Nie oznacza to jednak, że istnieje jeden standardowy wymiar lub rozstaw odpowiedni dla wszystkich konstrukcji.

Strzemiona zbrojeniowe w skrócie

Co to są strzemiona zbrojeniowe?

Strzemiona są jednym z elementów zbrojenia poprzecznego konstrukcji żelbetowej. Obejmują pręty biegnące wzdłuż elementu i łączą je w przestrzenny układ.

Najprościej zobaczyć to na przykładzie belki. Długie pręty biegną wzdłuż niej, natomiast strzemiona są rozmieszczone poprzecznie, jedno za drugim. Patrząc na przekrój takiej belki, zobaczymy je jako ramkę otaczającą pręty podłużne.

Nie każde strzemię ma jednak identyczny kształt. Jego geometria zależy od przekroju elementu, liczby i rozmieszczenia prętów oraz rozwiązania przyjętego przez projektanta.

Więcej o rodzajach i oznaczeniach samych prętów opisujemy w artykule Rodzaje prętów zbrojeniowych – średnice, oznaczenia i zastosowanie.

Co dają strzemiona w zbrojeniu?

Sprowadzenie funkcji strzemion do „trzymania prętów razem” jest sporym uproszczeniem. Owszem, pomagają ustabilizować kosz zbrojeniowy, ale pełnią również funkcję konstrukcyjną.

W belkach strzemiona stanowią zbrojenie poprzeczne i uczestniczą w przenoszeniu sił związanych ze ścinaniem. Dlatego ich rozmieszczenie może być inne w różnych częściach tej samej belki.

W słupach sytuacja wygląda inaczej. Strzemiona obejmują pręty podłużne i pomagają ograniczyć ich wyboczenie. Jednocześnie utrzymują właściwy układ zbrojenia.

Możemy więc wskazać trzy podstawowe funkcje strzemion:

• konstrukcyjną – jako elementu zbrojenia poprzecznego,
• stabilizującą – pomagają utrzymać wzajemne położenie prętów,
• usztywniającą układ zbrojenia – szczególnie istotną podczas montażu i betonowania.

To, która z tych funkcji ma największe znaczenie, zależy od rodzaju elementu.

Jak wyglądają strzemiona?

Najbardziej charakterystyczne są strzemiona prostokątne i kwadratowe. W praktyce ich kształt może być jednak bardziej złożony.

Spotyka się m.in. strzemiona:

• prostokątne,
• kwadratowe,
• wieloramienne,
• zamknięte,
• o kształcie dostosowanym do konkretnego układu prętów.

Nie warto więc traktować strzemienia jako gotowego produktu o jednym standardowym kształcie. Jest ono częścią zaprojektowanego układu zbrojenia.

Wymiary strzemion zbrojeniowych – co oznacza 15×15, 20×20 lub 25×30?

Wymiary typu 15×15, 20×20 czy 25×30 cm opisują geometrię strzemienia. Nie są informacją o średnicy pręta, z którego zostało wykonane.

Jeśli mamy zapis:

strzemię 20×20 cm, Ø6

to:

• 20×20 cm odnosi się do wymiarów strzemienia,
• Ø6 oznacza pręt o średnicy 6 mm.

To dwie różne informacje i nie należy ich ze sobą utożsamiać.

Czy strzemię 20×20 stosuje się w belce lub słupie 20×20 cm?

Nie. Wymiar strzemienia nie jest automatycznie równy wymiarowi betonowego elementu.

Strzemię znajduje się wewnątrz przekroju belki lub słupa. Pomiędzy zewnętrzną powierzchnią zbrojenia a powierzchnią betonu trzeba jeszcze zachować wymaganą otulinę.

Jeśli więc słup ma przekrój 20×20 cm, nie oznacza to, że należy kupić lub wykonać strzemiona 20×20 cm.

To ważne szczególnie przy gotowych strzemionach sprzedawanych według wymiarów. Sam wymiar produktu nie wystarcza do stwierdzenia, że będzie odpowiedni do konkretnej konstrukcji.

Jaka średnica pręta na strzemiona?

W praktyce można spotkać strzemiona wykonywane np. z prętów Ø6 i Ø8 mm, ale średnicy nie powinno się wybierać wyłącznie na podstawie rodzaju elementu.

Nie ma więc prostej zasady:

belka = Ø6
słup = Ø8

Takie uproszczenie byłoby błędne.

Średnica strzemion jest elementem projektu zbrojenia i zależy od konkretnej konstrukcji. Na rysunku będzie podana razem z pozostałymi informacjami dotyczącymi ich rozmieszczenia.

Jeśli dokumentacja podaje Ø6, oznacza to pręt o średnicy 6 mm. Z kolei zapis Ø8 oznacza średnicę 8 mm.

Co ile daje się strzemiona na zbrojenie?

Rozstaw strzemion nie jest stały. Określa go projekt i może się zmieniać nawet na długości jednej belki lub słupa.

To istotne, bo pytanie „co ile strzemiona?” często prowadzi do odpowiedzi typu 10, 15, 20 albo 25 cm. Każda z tych wartości może pojawić się w rzeczywistym projekcie, ale żadna nie jest uniwersalną zasadą.

Przykładowo w belce projektant może przewidzieć strzemiona rozmieszczone gęściej w strefach przy podporach, a rzadziej w jej środkowej części.

Dlaczego?

Ponieważ belka nie jest jednakowo obciążona na całej długości, a wartości sił wewnętrznych zmieniają się w zależności od miejsca. Układ zbrojenia jest do tego dostosowany.

W uproszczeniu może wyglądać to tak:

podpora → gęściej → rzadziej → gęściej → podpora

[GRAFIKA: belka ze strzemionami zagęszczonymi w strefach podporowych]

Dlatego wykonawca nie powinien samodzielnie „uśredniać” rozstawu. Jeżeli projekt przewiduje na jednym odcinku strzemiona co 10 cm, a dalej co 20 cm, są to dwa różne wymagania.

Strzemiona w belkach żelbetowych

W belce strzemiona obejmują pręty podłużne i tworzą z nimi wspólny układ zbrojenia. Ich istotną funkcją konstrukcyjną jest udział w przenoszeniu sił poprzecznych i zabezpieczeniu elementu przed skutkami ścinania.

Dlatego właśnie w projekcie belki możemy zobaczyć zmianę ich rozstawu na poszczególnych odcinkach.

Typowy kosz zbrojeniowy belki może zawierać:

• dolne pręty podłużne,
• górne pręty podłużne,
• obejmujące je strzemiona.

Rzeczywisty układ zależy oczywiście od konkretnej konstrukcji.

Do czego potrzebne są strzemiona w słupach żelbetowych?

W słupach strzemiona obejmują zbrojenie podłużne i m.in. ograniczają możliwość wyboczenia ściskanych prętów.

To dobrze pokazuje, dlaczego nie warto tłumaczyć funkcji wszystkich strzemion jednym zdaniem.

W belce na pierwszy plan wychodzi zbrojenie na ścinanie. W słupie istotna jest praca zbrojenia poprzecznego razem ze ściskanymi prętami podłużnymi.

Strzemiona pomagają także utrzymać te pręty w zaprojektowanym położeniu.

Ich rozstaw może się zmieniać również w obrębie słupa, np. w określonych strefach konstrukcji. Ponownie decydujący jest więc rysunek zbrojeniowy, a nie przyjęty z góry „standardowy” rozstaw.

Strzemiona w wieńcach i nadprożach

Strzemiona stosuje się także w wieńcach oraz nadprożach żelbetowych. Razem z prętami podłużnymi tworzą przestrzenny układ zbrojenia danego elementu.

W sieci można znaleźć gotowe odpowiedzi typu „do wieńca Ø6 co 25 cm”. Problem w tym, że jest to przykład konkretnego rozwiązania, a nie zasada projektowa.

Dwa wieńce mogą wyglądać podobnie, ale mieć inne wymiary, układ prętów i rozstaw strzemion.

Dlatego wykonując zbrojenie wieńca czy nadproża, należy odtworzyć układ pokazany w dokumentacji, zamiast dobierać strzemiona na podstawie samej nazwy elementu.

Strzemiona w zbrojeniu fundamentów

Strzemiona spotyka się również w zbrojeniu elementów fundamentowych, m.in. ław i belek fundamentowych.

Także tutaj nie istnieje jeden prawidłowy wymiar ani rozstaw odpowiedni dla każdego domu. Zbrojenie fundamentów zależy od rozwiązania konstrukcyjnego, geometrii elementów, obciążeń i warunków przyjętych w projekcie.

Więcej o rodzajach fundamentów opisujemy w artykule Fundamenty w domach jednorodzinnych.

Jak robić strzemiona zbrojeniowe?

Strzemiona wykonuje się przez cięcie i odpowiednie gięcie prętów zbrojeniowych zgodnie z wymiarami i kształtem podanym w dokumentacji.

Nie chodzi więc tylko o uzyskanie prostokąta o odpowiedniej szerokości i wysokości. Trzeba uwzględnić również średnicę pręta, sposób zamknięcia strzemienia, haki oraz wymagane zasady gięcia i zakotwienia.

Przy pojedynczych pracach pręty mogą być przygotowywane na budowie przy użyciu odpowiednich narzędzi. Przy większej liczbie powtarzalnych elementów wykorzystuje się urządzenia do cięcia i gięcia, które ułatwiają zachowanie tych samych wymiarów kolejnych strzemion.

Najważniejsze jest jednak coś innego: strzemienia nie powinno się dopasowywać „na oko” do gotowego kosza. To kosz ma zostać wykonany zgodnie z wymiarami i układem określonym w projekcie.

Jak łączy się strzemiona z prętami zbrojeniowymi?

Podczas montażu kosza strzemiona ustawia się w odpowiednich miejscach względem prętów podłużnych i stabilizuje ich położenie.

Do wiązania zbrojenia powszechnie stosuje się drut wiązałkowy. Jego zadaniem jest utrzymanie elementów kosza we właściwym układzie podczas montażu i późniejszego betonowania.

Nie jest to jednak to samo co konstrukcyjne łączenie dwóch prętów na zakład, za pomocą łącznika mechanicznego czy przez spawanie.

Te metody opisujemy osobno w artykule Łączenie prętów zbrojeniowych – metody, normy i zasady wykonania.

Strzemiona a otulina zbrojenia

To miejsce, w którym łatwo o pomyłkę.

Jeżeli strzemię otacza pręty podłużne, to właśnie jego zewnętrzna powierzchnia może być najbliżej powierzchni betonu. Otulinę trzeba więc rozpatrywać względem najbardziej zewnętrznego elementu zbrojenia, a nie tylko głównych prętów podłużnych.

To także wyjaśnia, dlaczego wymiar strzemienia musi być mniejszy od wymiaru przekroju betonowego elementu.

Sam kształt strzemion nie wystarczy jednak do zapewnienia odpowiedniej otuliny. Kosz trzeba prawidłowo ustawić względem deskowania, m.in. przy użyciu odpowiednich elementów dystansowych.

Szerzej wyjaśniamy to w poradniku Otulina zbrojenia – czym jest, ile powinna wynosić i dlaczego ma znaczenie?.

Jak czytać oznaczenia strzemion na rysunku zbrojeniowym?

Załóżmy, że na rysunku pojawia się zapis:

Ø6 co 15 cm

W najprostszym ujęciu oznacza on strzemiona wykonane z pręta o średnicy 6 mm, rozmieszczone na wskazanym odcinku w rozstawie 15 cm.

Trzeba jednak sprawdzić cały rysunek, a nie tylko pojedyncze oznaczenie.

Może się bowiem okazać, że zapis Ø6 co 15 cm dotyczy tylko części belki, a w innej jej strefie projekt przewiduje inny rozstaw.

Dokumentacja może również odsyłać do numeru pozycji i zestawienia stali, gdzie znajdziemy kształt, wymiary oraz pozostałe informacje potrzebne do wykonania strzemienia.

Tu po publikacji warto podlinkować nasz osobny poradnik „Jak czytać rysunek zbrojenia?”.

Najczęstsze błędy przy wykonywaniu strzemion

Przy wykonywaniu zbrojenia problemem nie musi być spektakularny błąd. Czasem wystarczy kilka pozornie niewielkich zmian względem projektu.

Najczęściej dotyczą one:

• zastosowania niewłaściwej średnicy,
• wykonania strzemion o złych wymiarach,
• zmiany rozstawu,
• pominięcia miejsc, w których strzemiona powinny być zagęszczone,
• niewłaściwego gięcia lub wykonania haków,
• złego ustawienia względem prętów podłużnych,
• niedostatecznego ustabilizowania kosza,
• przesunięcia zbrojenia podczas betonowania,
• niezachowania wymaganej otuliny.

Szczególnie problematyczne jest założenie, że skoro strzemiona „tylko trzymają pręty”, można dowolnie zmienić ich liczbę lub rozstaw. W wielu elementach pełnią one funkcję konstrukcyjną, dlatego takie zmiany mogą zmieniać sposób pracy zbrojenia.

Czy można zmienić średnicę lub rozstaw strzemion?

Nie powinno się samodzielnie zmieniać średnicy, kształtu ani rozstawu strzemion określonych w projekcie.

Dotyczy to również pozornie logicznych zamian, np. użycia grubszego pręta i jednoczesnego zwiększenia odstępów.

Większa średnica nie oznacza automatycznie, że całe rozwiązanie będzie równoważne. Zmiana może wpływać m.in. na pracę zbrojenia, rozmieszczenie prętów, otulinę oraz możliwość prawidłowego ułożenia i zagęszczenia mieszanki betonowej.

Jeżeli na budowie pojawia się problem z wykonaniem rozwiązania pokazanego w dokumentacji, nie należy projektować jego zamiennika na podstawie internetowej tabeli.

Najczęstsze pytania o strzemiona

Czy strzemiona są zbrojeniem konstrukcyjnym?

Tak. W zależności od rodzaju elementu strzemiona mogą pełnić istotną funkcję konstrukcyjną. W belkach stanowią zbrojenie poprzeczne wykorzystywane m.in. do przenoszenia sił związanych ze ścinaniem.

Czy wszystkie strzemiona w belce mają taki sam rozstaw?

Nie. Rozstaw może się zmieniać na długości belki. Projekt może np. przewidywać większe zagęszczenie strzemion w określonych strefach.

Czy można zamienić strzemiona Ø6 na Ø8?

Nie powinno się wykonywać takiej zmiany samodzielnie. Średnica jest jednym z parametrów zaprojektowanego zbrojenia i nie należy rozpatrywać jej w oderwaniu od całego układu.

Czy strzemiona 20×20 są uniwersalne?

Nie. 20×20 określa wymiary strzemienia, a nie jego uniwersalne zastosowanie. To, jakie strzemię jest potrzebne, zależy od projektu konkretnego elementu.

Czy strzemiona odpowiadają za otulinę?

Strzemiona wpływają na geometrię kosza, ale same nie zapewniają prawidłowej otuliny. Odpowiednie położenie całego zbrojenia względem powierzchni betonu trzeba zachować podczas montażu.

Normy i dokumentacja

Podstawowym źródłem informacji o wymiarach, średnicy, kształcie i rozstawie strzemion jest dokumentacja konstrukcyjna konkretnego obiektu.

Zasady projektowania konstrukcji z betonu i zbrojenia określa przede wszystkim seria Eurokod 2 – PN-EN 1992, dotycząca projektowania konstrukcji z betonu.

W zakresie wykonania konstrukcji zastosowanie ma również PN-EN 13670 „Wykonywanie konstrukcji z betonu”.

Przy wykonywaniu zbrojenia należy więc opierać się na aktualnej dokumentacji i wymaganiach właściwych dla konkretnej konstrukcji. Popularne wartości, takie jak Ø6, Ø8 czy rozstaw 10, 15 lub 20 cm, mogą być przydatne do zrozumienia oznaczeń, ale nie zastępują parametrów podanych w projekcie.