Klasy stali – S235, S355, czym różnią się gatunki stali konstrukcyjnej?

W budownictwie przemysłowym niemal każdy projekt opiera się na stali konstrukcyjnej. Niezależnie od tego, czy mówimy o konstrukcji stalowej hali, antresoli, czy o zwykłych elementach pomocniczych – kluczową rolę odgrywa gatunek stali, z którego wykonano profile i blachy.

Najczęściej stosowanymi rodzajami stali są S235 i S355, a w przypadku profili zimnogiętych – S350GD oraz S450GD.

Dla wielu temat klasyfikacji stali jest niejasna – i właśnie dla tych osób powstał niniejszy artykuł, w którym odpowiadamy:

• czym są klasy stali,
• jaka jest różnica między S235 a S355,
• co oznacza, że stal jest „miękkim” lub „twardym” gatunkiem,
• czy można zastosować S235, jeśli w projekcie jest S355,
• czym różnią się S350GD i S450GD, i gdzie stosuje się je w halach,
• jakie gatunki są optymalne dla konstrukcji hal stalowych.

Jeśli interesuje Cię temat dokładności montażu konstrukcji stalowych, przygotowaliśmy opracowanie o dopuszczalnych odchyłkach wraz z kalkulatorem tolerancji: Normy odbioru konstrukcji stalowych – dopuszczalne odchyłki + kalkulator tolerancji.

Co oznaczają klasy stali?

Oznaczenia S235, S275, S355, S450GD pochodzą z europejskich norm i oznaczają:

• Litera S: stal (z ang. steel) – stal konstrukcyjną.
• Liczba: minimalna graniczna plastyczności stali, czyli naprężenie, przy którym stal zaczyna trwale się odkształcać (S235: min. 235 MPa, S355: min. 355 MPa, S450GD: min. 450 MPa).

Im wyższa liczba tym stal:

• ma większą granicę plastyczności,
• jest mniej podatna na odkształcenia,
• jest twardsza.

Stal o niższej granicy plastyczności, jak S235 określa się potocznie jako miękki gatunek stali. Nie oznacza to, że stal jest „słaba”, lecz bardziej sprężysta i łatwiejsza w obróbce.

S235 – najpopularniejszy „miękki gatunek stali”.

S235 jest najczęściej stosowaną stalą konstrukcyjną w Polsce, jest:

• łatwiejsza w spawaniu i obróbce,
• bardziej plastyczna,
• tańsza,
• łatwo dostępna.

Koszty materiałów i montażu to kluczowy element planowania inwestycji. W osobnym artykule opisujemy, ile realnie kosztuje 1 kg konstrukcji stalowej i z czego wynika różnica w wycenach: Cena konstrukcji stalowej za kg. Ile kosztuje 1 kg konstrukcji stalowej?

S355 – „twardy” gatunek stali konstrukcyjnej

S355 to stal o znacznie wyższej granicy plastyczności niż S235, która umożliwia stosowanie:

• cieńszych przekrojów (lżejsza konstrukcja),
• większych rozpiętości,
• wyższej wytrzymałości konstrukcji przy tej samej masie.

Dlaczego stal S355 może być korzystniejsza?

• pozwala zmniejszyć masę konstrukcji,
• daje większy zapas bezpieczeństwa,
• jest bardziej odporna na uplastycznienie.

Jeśli chcesz lepiej zrozumieć proces projektowania hal, przygotowaliśmy przewodnik opisujący kluczowe etapy i decyzje projektowe: Projektowanie z Konspekt – wszystko, co musisz wiedzieć.

S235 vs S355 – najważniejsze różnice

Parametr	S235	S355
Granica plastyczności	≥ 235 MPa	≥ 355 MPa
Nazwa potoczna	miękki gatunek stali	twardy gatunek stali
Masa konstrukcji	większa przy tych samych parametrach	mniejsza przy tych samych parametrach
Cena	niższa	wyższa
Odporność na odkształcenia	niższa	wyższa
Obróbka	łatwiejsza	nieco trudniejsza, ale bez istotnej różnicy
Typowe zastosowanie	– Słupy i dźwigary przy małych obciążeniach i małych rozpiętościach, – elementy drugorzędowe, – stężenia.	– słupy i dźwigary w halach o standardowych i dużych rozpiętościach, – belki podsuwnicowe oraz konstrukcje narażone na duże obciążenia użytkowe, – podciągi, rygle, rygle pośrednie, –  antresole, platformy i konstrukcje techniczne, – konstrukcje, w których zależy na zmniejszeniu masy profili przy utrzymaniu wymaganej nośności.

Jeśli planujesz halę od zera, sprawdź, jak powinna wyglądać jej przemyślana koncepcja i jakie decyzje podejmuje się na starcie: Projektowanie hali na miarę czasu – jak powinna wyglądać koncepcja budowy hali?

Czy można zamienić S355 na S235?

Co do zasady – NIE.

Zamiana gatunku stali na niższy zawsze wymaga zgody projektanta konstrukcji. Jeżeli w projekcie wpisano S355, to wynika to z obliczeń statycznych, które:

• przewidziały konkretną sztywność,
• wymaganą nośność,
• dopuszczalne odkształcenia,
• pracę całego układu ramowego hali.

Zastosowanie S235 „na własną rękę” może:

• obniżyć nośność konstrukcji,
• doprowadzić do zwiększonych ugięć,
• spowodować niezgodność z normą PN-EN,
• uniemożliwić odbiór i certyfikację.

Co w przypadku, gdy przez pomyłkę zakupiono niewłaściwą klasę stali?

Jeżeli na budowę trafi stal o innej klasie niż przewidziano w projekcie, zawsze wymaga to zgody projektanta konstrukcji. Projektant musi jednoznacznie potwierdzić, że zastosowany gatunek:

• spełnia wymaganą nośność,
• zapewnia odpowiednią sztywność,
• nie zmienia pracy statycznej elementu i całego układu,

Stale S350GD i S450GD – zimnogięte „twarde” gatunki stali

W halach stalowych bardzo często stosowanymi elementami są zimnogięte kształtowniki profilowane z taśmy ocynkowanej ogniowo. To lekka, sztywna i odporna na korozję alternatywa dla gorącowalcowanych profili IPE czy HEA w elementach drugorzędowych.

Zetowniki to jeden z najważniejszych elementów drugorzędowych w halach stalowych. Wyjaśniamy, dlaczego są ekonomiczne i gdzie sprawdzają się najlepiej: Zetowniki – ekonomiczne, bezpieczne oraz trwałe rozwiązania dla przemysłu.

Co oznacza „GD”?

GD oznacza, że jest to stal przeznaczona do formowania na zimno i przeznaczona do ocynkowania ogniowego.

Jeżeli interesuje Cię temat ochrony przed korozją, opisujemy różnice między ocynkiem a malowaniem oraz ich zastosowanie w praktyce: Zabezpieczenie antykorozyjne – ocynkowanie czy malowanie?

Zastosowanie stali S350GD

S350GD to stal o podwyższonej wytrzymałości (350 MPa) stosowana do:

• płatwi dachowych,
• rygli ściennych,
• profili Z, C, Sigma,
• lekkich podkonstrukcji pod płyty warstwowe.

S450GD – gdzie ma swoje zastosowanie?

To znacznie twardszy gatunek stali (450 MPa), o wysokiej wytrzymałości i wysokiej odporności na wyboczenia. S450GD jest powszechnie stosowana w płatwiach zetowych systemu METSEC, który pozwala projektować układy dachowe lżej, sztywniej i bardziej efektywnie materiałowo. Umożliwia to:

• stosowanie mniejszych grubości blachy przy zachowaniu wymaganej nośności,
• zwiększenie rozstawów płatwi,
• ograniczenie liczby podpór pośrednich.

Mimo że sama stal klasy S450GD jest droższa niż S350GD, to całościowy koszt systemu dachowego często okazuje się niższy – właśnie dzięki redukcji masy profili i mniejszemu zużyciu materiału na metr kwadratowy dachu.

Kiedy wybrać S235, S355, S350GD, a kiedy S450GD?

S235 – najczęściej elementy pomocnicze i poboczne, konstrukcje lekkie, elementy montażowe.
S355 –  konstrukcje ramowe, antresole, belki podsuwnicowe.
S350GD – płatwie dachowe i rygle ścienne.
S450GD – płatwie dachowe w systemie METSEC.

Dla osób rozpoczynających budowę hali, przygotowaliśmy praktyczny poradnik zawierający 5 kluczowych zasad wykonawczych: Jak zbudować halę stalową? 5 zasad, o jakich należy pamiętać budując hale stalowe.

Na co zwrócić uwagę wybierając stal?

Zakup stali nigdy nie powinien być przypadkowy. To decyzja wynikająca z obliczeń, obciążenia konstrukcji, rozpiętości ram oraz wymaganej sztywności elementów. Różnice między S235 a S355, S350GD czy S450GD mają realny wpływ na masę konstrukcji, jej pracę pod obciążeniem i bezpieczeństwo.

Niezależnie od zastosowanego rozwiązania, każda zmiana klasy stali względem projektu wymaga konsultacji z projektantem konstrukcji. To on odpowiada za bezpieczeństwo i prawidłową pracę obiektu, a właściwy dobór gatunku stali jest jednym z kluczowych elementów tej odpowiedzialności.

Świadome podejście do parametrów materiałowych pozwala projektować konstrukcje lżejsze, trwalsze i bardziej ekonomiczne – a jednocześnie zgodne z normami i pełnymi obciążeniami od śniegu oraz deszczu.

Opracowanie przygotował Przemysław Szalek, dział ofertowania oraz realizacji.