Beteckningar och optioner för stål 

Konstruktion
Alla har väl sett att det ofta finns en radda bokstäver och siffror efter hållfasthetsklassen. Här är ett försök i att bringa klarhet i de vanligaste beteckningarna.

Det finns en svensk standard som heter SS-EN 10027-1:2016 med det svenska namnet Beteckningssystem för stål-Del 1: Stålnamn.

Namngivningen är baserad på Huvudsymboler och tilläggssymboler samt ett antal optioner speciellt för stålprodukter. Första bokstaven är typen av stål, för oss konstruktörer är det structural steel, eller konstruktionsstål som ger den första bokstaven. Nästföljande tre siffror är minsta sträckgräns för tunnaste tjockleksområde, t ex 355 eller 420 MPa. Grupp 1 är tilläggsymboler för slagseghet och ett antal beteckningar för finkornsstål. Grupp 2 är ett antal beteckningar av mer generell karaktär. Den sista gruppen är optioner speciellt för stålprodukter. Rent beteckningsmässigt så separeras de med ett plustecken framför. Jag har valt att ta med bara två men läser man i standarden så finns det ett 50-tal olika optioner som styr speciella krav och olika ytbeläggningar.

Tabell 1 gör inte på något sätt anspråk på att vara fullständig utan tar bara upp de vanligaste beteckningarna som en konstruktör stöter på. Den fullständiga tabellen med alla förkortningar finns i SS-EN 10027-1.

Tabell 1 De vanligaste optionerna och beteckningarna på konstruktionsstål.

Sträckgränsen är väl den egenskap man först tänker på när man pratar om olika stålsorter. Det kan vara värt att påminna om att sträckgränsen minskar med ökad tjocklek. Det finns en tabell 3.1 i ståleurokoden som ger sträckgränsen för olika stålsorter och tjocklekar men enligt EKS 11 så ska standarden EN 10025 användas i stället. Där man ser att sträckgränsen börjar minska redan vid 16 mm tjocklek.

Utöver själva beteckningarna finns ett antal optioner som kan vara viktiga att känna till.

Option 4 gäller plåt och är förbättrade egenskaper i tjockleksriktningen enligt EN 10164 som är samma sak som Z35. I Sverige används bara Z35 fastän det i standarden finns både Z15 och Z25. Z35 betyder för övrigt att en provkropp avsedd för dragprovning skall ha en seghet som motsvarar en areaminskning på 35% i brottområdet, det som på engelska brukar kallas necking.

Option 5 styr kiselhalten i stålet och om det är lämpligt för varmförzinkning. Om kiselhalten är för hög så kommer varmförzinkningen inte ha tillräckligt bra vidhäftning. Jag har själv varit med om att man missat option 5 och då ramlar varmförzinkningen bort ganska snabbt. Det kan vara värt att föreskriva option 5 i rostskyddssystem C3 och uppåt om det finns risk att man kan komma att varmförzinka vissa komponenter.

Option 10 styr märkning av stål och optionen tillåter inte märkning med stansning då det kan ge sprickanvisningar i utmattningsbelastade konstruktioner. Inte så vanlig men om man missar den kan det få stora konsekvenser.

Option 11 används för varmvalsad plåt med tjocklek mindre än 16 mm som ska kallbockas. För stål S355 ger det radier ned till 2 ggr plåttjockleken vid bockning tvärs valsriktningen och 2.5 ggr plåttjockleken vid bockning längs valsriktningen. Ofta anges i stället tilläggsymbolerna MC vilket betyder termomekaniskt valsat och lämpligt för kallformning. Viktigt att tänka på är att stål med tilläggsbeteckningen MC har lägre brottgräns vilket bland annat påverkar dimensionering av svetsfogar.

Sverige har gjort några nationella val som påverkar valet av konstruktionsstål. Den första och viktigaste är kravet på brottseghet i EKS 11 som innebär att slagseghetsprovning skall klara 27 J vid -20 °C för stål med sträckgräns S355 och uppåt. Plattstång som ibland finns i hållfasthetsklass S235 lagerförs normalt i JR, vilket innebär att det är slagseghets provat vid +20 °C i stället för -20 °C.

En annan viktig anpassning är tolkning av krav på förbättrade egenskaper i tjockleksriktningen. I Eurokod 3 del 1-10 finns regler för hur man utvärderar en knutpunkt med avseende på egenskaper i tjocklegsriktningen. Olika detaljer och arbetsutföranden ger olika ”Z-poäng” som betecknas ZEd och de kan vara både positiva och negativa. Alla dessa summeras och om den resulterande summan blir större än 10 så väljer vi i Sverige option Z35. Är summan mindre än 10 så krävs ingen extra säkerhet med förbättrade egenskaper i tjockleksriktningen.

Ibland föreskrivs Z35 lite slentrianmässigt men man ska komma ihåg att det är ett administrativt problem att hålla reda på små mängder material genom hela processen. Antag att det krävs Z35 i fotplåten för några inspända pelare. Verkstaden måste då beställa en hel plåt som kanske är 2×6 m som fotplåtarna kan skäras ut ur. Då är det enklare att åstadkomma samma sak genom att föreskriva oförstörande provning med ultraljud enligt EN 1090 i fallet med fotplåtarna.

Exempel på beteckningar:>
– KKR rör namnges som S355J2H, vilket betyder sträckgräns minst 355 MPa, slagseghet J2 och att det är stål som är lämpligt att göra hålprofil av.
– Material till kallbockade C-profiler S355MC.
– Fotplåtar med förbättrade egenskaper i tjockleksriktningen S420J2 +Z35

Författare
Jan Stenmark, Prefabsystem