เหล็กเส้นเสริมแรง (ย่อมาจากreinforcement barหรือreinforcing bar ) ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วเรียกว่าเหล็กเสริมแรงหรือเหล็กเสริมแรง [ ^{1 ] เป็น}อุปกรณ์รับแรงดึงที่เพิ่มเข้าไปในคอนกรีตเพื่อสร้างโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กและ โครงสร้าง ก่ออิฐ เสริม แรงเพื่อเสริมความแข็งแรงและช่วยคอนกรีตภายใต้แรงดึง คอนกรีตมีความแข็งแรงภายใต้แรงอัดแต่มีความแข็งแรงภายใต้แรงดึง ต่ำ เหล็กเส้นเสริมแรงมักประกอบด้วยเหล็กเส้นซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงภายใต้แรงดึงของโครงสร้างได้อย่างมาก พื้นผิวของเหล็กเส้นเสริมแรงมีลักษณะเป็นร่อง รอยหยัก หรือรอยบุ๋มต่อเนื่องกันเพื่อส่งเสริมการยึดเกาะที่ดีขึ้นกับคอนกรีตและลดความเสี่ยงของการลื่นไถล

เหล็กเส้นเสริมแรงชนิดที่พบมากที่สุดคือเหล็กกล้าคาร์บอนซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยเหล็กเส้นกลมรีดร้อนที่มีลวดลายการเสียรูปนูนอยู่บนพื้นผิว เหล็กและคอนกรีตมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ คล้ายกัน ^{[ 2 ]}ดังนั้นชิ้นส่วนโครงสร้างคอนกรีตที่เสริมด้วยเหล็กจะประสบกับความเค้น ที่แตกต่างกันน้อยที่สุด เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

เหล็กเส้นเสริมแรงชนิดอื่นๆ ที่หาได้ง่ายนั้นผลิตจากเหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กเส้นคอมโพสิตที่ทำจากใยแก้ว ใยคาร์บอนหรือใยหินบะซอลต์เหล็กเส้นเสริมแรงคาร์บอนอาจเคลือบด้วยสังกะสีหรือเรซินอีพ็อกซีที่ออกแบบมาเพื่อต้านทานการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมน้ำเค็ม ไม้ไผ่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นทางเลือกที่ใช้ได้ผลแทนเหล็กเส้นเสริมแรงในการก่อสร้างคอนกรีต^{[ ​​3 ] [ 4 ]}เหล็กเส้นทางเลือกเหล่านี้มักมีราคาแพงกว่าหรืออาจมีคุณสมบัติทางกลน้อยกว่า ดังนั้นจึงมักใช้ในการก่อสร้างเฉพาะทางที่ลักษณะทางกายภาพของเหล็กเส้นเหล่านี้ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเฉพาะที่เหล็กคาร์บอนไม่สามารถให้ได้

เหล็กเส้นเสริมแรงใน การก่อสร้าง ก่ออิฐถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณโดยกรุงโรมใช้เหล็กหรือไม้ในการก่อสร้างซุ้มโค้ง^{[ 5 ]}ต่อมามีการใช้เหล็กเส้นผูกและแผ่นยึดเหล็กในยุคกลางของยุโรป เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับซุ้มโค้งเพดานโค้งและโดม^{[ 6 ] [ 7 ]} มีการใช้เหล็กเส้นเสริมแรงยาว 2,500 เมตรใน ปราสาทวินเซนส์ ในศตวรรษ ที่14 ^{[ 8 ]}

ในช่วงศตวรรษที่ 18 เหล็กเส้นถูกนำมาใช้สร้างโครงสร้างของหอเอนเมืองเนฟยานสค์ในรัสเซีย ซึ่งสร้างขึ้นตามคำสั่งของนักอุตสาหกรรมอากินฟีย์ เดมิดอฟเหล็กดัดที่ใช้ทำเหล็กเส้นมีคุณภาพสูง และไม่มีการกัดกร่อนบนเหล็กเส้นจนถึงทุกวันนี้ โครงสร้างของหอคอยเชื่อมต่อกับหลังคาเหล็กหล่อที่ มีลักษณะคล้ายเต็นท์ ซึ่ง มี สายล่อฟ้าอันแรกๆ ที่รู้จักกันติดตั้งอยู่ด้านบน^{[ 9 ]}

อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อมีการฝังเหล็กเส้นลงในคอนกรีต (จึงทำให้เกิดคอนกรีตเสริมเหล็ก สมัยใหม่ ) เหล็กเส้นจึงแสดงความแข็งแกร่งสูงสุดออกมา บุคคลหลายคนในยุโรปและอเมริกาเหนือได้พัฒนาคอนกรีตเสริมเหล็กในช่วงทศวรรษ 1850 ซึ่งรวมถึงโจเซฟ-หลุยส์ แลมบอตจากฝรั่งเศส ผู้สร้างเรือคอนกรีตเสริมเหล็กในปารีส (1854) และธัดเดอุส ไฮแอทจากสหรัฐอเมริกา ผู้สร้างและทดสอบคานคอนกรีตเสริมเหล็กโจเซฟ โมนิเยร์จากฝรั่งเศส เป็นหนึ่งในบุคคลสำคัญที่สุดในการคิดค้นและทำให้คอนกรีตเสริมเหล็กเป็นที่นิยม ในฐานะชาวสวนชาวฝรั่งเศส โมนิเยร์ได้จดสิทธิบัตรกระถางดอกไม้คอนกรีตเสริมเหล็กในปี 1867 ก่อนที่จะสร้างถังเก็บน้ำและสะพานคอนกรีตเสริมเหล็ก^{[ 10 ]}

เออร์เนสต์ แอล. แรนซัมวิศวกรและสถาปนิกชาวอังกฤษที่ทำงานในสหรัฐอเมริกา ได้มีส่วนสำคัญในการพัฒนาเหล็กเสริมในงานก่อสร้างคอนกรีต เขาคิดค้นเหล็กเส้นบิด ซึ่งเขาคิดขึ้นมาในตอนแรกขณะออกแบบทางเท้าแบบรับน้ำหนักตัวเองสำหรับหอประชุมเมสันในเมืองสต็อกตัน รัฐแคลิฟอร์เนีย อย่างไรก็ตาม เหล็กเส้นบิดของเขาไม่ได้รับการยอมรับในตอนแรก และยังถูกเยาะเย้ยที่สมาคมเทคนิคแห่งแคลิฟอร์เนีย ซึ่งสมาชิกกล่าวว่าการบิดจะทำให้เหล็กอ่อนแอลง^{[ 11 ]}ในปี 1889 แรนซัมทำงานที่ชายฝั่งตะวันตก โดยส่วนใหญ่เป็นการออกแบบสะพาน หนึ่งในนั้นคือสะพานอัลวอร์ดเลคในสวนโกลเดนเกตของซานฟรานซิสโก ซึ่งเป็นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กแห่งแรกที่สร้างในสหรัฐอเมริกา เขาใช้เหล็กเส้นบิดในโครงสร้างนี้^{[ 12 ]}

ในขณะเดียวกันที่แรนซัมกำลังคิดค้นเหล็กเส้นเสริมแรงแบบบิดเกลียวซี.เอ.พี. เทอร์เนอร์ก็กำลังออกแบบ "ระบบเห็ด" ของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยเหล็กเส้นกลมเรียบ และจูเลียส คาห์นกำลังทดลองกับเหล็กเส้นเสริมแรงรูปทรงเพชรแบบรีดขึ้นรูปที่มีปีกแบนเอียงขึ้นด้านบน 45° (จดสิทธิบัตรในปี 1902) คาห์นทำนายว่าคานคอนกรีตที่มีระบบเสริมแรงนี้จะโค้งงอเหมือนโครงสร้างวอร์เรนและยังคิดว่าเหล็กเส้นนี้เป็นเหล็กเสริมแรงเฉือนด้วย ระบบเสริมแรงของคาห์นถูกนำไปใช้ในคาน ตง และเสาคอนกรีต

ระบบดังกล่าวได้รับการยกย่องและวิพากษ์วิจารณ์จากวิศวกรร่วมสมัยของคานห์ โดยเทอร์เนอร์ได้แสดงข้อโต้แย้งอย่างรุนแรงต่อระบบนี้ เนื่องจากอาจทำให้โครงสร้างคอนกรีตเสียหายอย่างร้ายแรง เขาปฏิเสธแนวคิดที่ว่าระบบเสริมแรงของคานห์ในคานคอนกรีตจะทำหน้าที่เหมือนโครงสร้างแบบวอร์เรน และยังตั้งข้อสังเกตว่าระบบนี้จะไม่ให้ การเสริมแรงรับ แรงเฉือน ที่เพียงพอ ที่ปลายคานแบบรองรับอย่างง่าย ซึ่งเป็นบริเวณที่มีแรงเฉือนสูงสุด นอกจากนี้ เทอร์เนอร์ยังเตือนว่าระบบของคานห์อาจทำให้เกิดความเสียหายแบบเปราะ เนื่องจากไม่มีการเสริมแรงตามยาวในคานบริเวณเสา

ความล้มเหลวประเภทนี้ปรากฏให้เห็นในการพังทลายบางส่วนของโรงแรม Bixby ในลองบีช รัฐแคลิฟอร์เนีย และการพังทลายทั้งหมดของอาคาร Eastman Kodak ในโรเชสเตอร์ รัฐนิวยอร์ก ซึ่งทั้งสองแห่งเกิดขึ้นระหว่างการก่อสร้างในปี 1906 อย่างไรก็ตาม มีข้อสรุปว่าความล้มเหลวทั้งสองเป็นผลมาจากแรงงานคุณภาพต่ำ ด้วยความต้องการมาตรฐานการก่อสร้างที่เพิ่มขึ้น ระบบเสริมแรงที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เช่น ระบบของ Kahn จึงถูกผลักไปอยู่ด้านข้างเพื่อสนับสนุนระบบเสริมแรงคอนกรีตที่เห็นในปัจจุบัน^{[ 13 ]}

ข้อกำหนดเกี่ยวกับการเสียรูปของเหล็กเส้นเสริมแรงไม่ได้ถูกกำหนดมาตรฐานในการก่อสร้างของสหรัฐอเมริกาจนกระทั่งประมาณปี 1950 ข้อกำหนดที่ทันสมัยเกี่ยวกับการเสียรูปได้รับการกำหนดไว้ใน "ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเสียรูปของเหล็กเส้นเสริมแรงแบบมีร่อง" ASTM A305-47T ต่อมาได้มีการเปลี่ยนแปลงที่เพิ่มความสูงของร่องและลดระยะห่างของร่องสำหรับเหล็กเส้นบางขนาด และคำว่า "เบื้องต้น" ถูกลบออกเมื่อมีการออกมาตรฐานที่ปรับปรุงใหม่ ASTM A305-49 ในปี 1949 ข้อกำหนดเกี่ยวกับการเสียรูปที่พบในข้อกำหนดปัจจุบันสำหรับเหล็กเส้นเสริมแรง เช่น ASTM A615 และ ASTM A706 เป็นต้น จะเหมือนกับที่ระบุไว้ใน ASTM A305-49 ^{[ 14 ]}

คอนกรีตเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงในด้านการรับแรงอัดแต่ค่อนข้างอ่อนแอในด้านการรับแรงดึง เพื่อชดเชยความไม่สมดุลนี้ จึงมีการหล่อเหล็กเสริมเข้าไปในคอนกรีตเพื่อรับแรงดึง เหล็กเสริมส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นเหล็กเสริมหลักและเหล็กเสริมรอง:

• เหล็กเสริมหลักหมายถึง เหล็กที่ใช้เพื่อรับประกันความต้านทานที่โครงสร้างโดยรวมต้องการ เพื่อรองรับน้ำหนักบรรทุกตามที่ออกแบบไว้
• การเสริมแรงรองหรือที่เรียกว่าการเสริมแรงกระจายหรือการเสริมแรงจากความร้อน ถูกนำมาใช้เพื่อความทนทานและความสวยงาม โดยให้ความต้านทานเฉพาะจุดที่เพียงพอเพื่อจำกัดการแตกร้าวและต้านทานแรงกดดันที่เกิดจากผลกระทบต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการหดตัว

การใช้งานรองลงมา ได้แก่ การฝังเหล็กเสริมในผนังก่ออิฐ ซึ่งรวมถึงเหล็กเสริมที่วางในแนวนอนใน รอย ต่อปูน (ทุกๆ แถวที่สี่หรือห้าของบล็อก) หรือในแนวตั้ง (ในช่องว่างแนวนอนของบล็อกซีเมนต์และอิฐกลวง) ซึ่งยึดเข้าที่ด้วยปูนยาแนว ) โครงสร้างก่ออิฐที่ยึดเข้าด้วยกันด้วยปูนยาแนวมีคุณสมบัติคล้ายกับคอนกรีต คือมีความต้านทานแรงอัดสูง แต่มีความสามารถในการรับแรงดึงจำกัด เมื่อเพิ่มเหล็กเสริมเข้าไป จะเรียกว่า "ผนังก่ออิฐเสริมเหล็ก"

วิธีการที่คล้ายกัน (การฝังเหล็กเสริมในแนวตั้งลงในช่องว่างที่ออกแบบไว้ในบล็อกทางวิศวกรรม) ยังใช้ในกำแพงภูมิทัศน์แบบไม่ใช้ปูน โดยอย่างน้อยที่สุดก็ใช้ยึดชั้นล่างสุดให้อยู่กับที่ในดิน ซึ่งใช้ในการยึดชั้นล่างสุดและ/หรือคานยึดในกำแพงที่ทำจากคอนกรีตทางวิศวกรรมหรือไม้ค้ำยันภูมิทัศน์ด้วย

ในบางกรณีที่ไม่ปกติ อาจมีการฝังเหล็กเสริมเข้าไปในโครงสร้างและโผล่ออกมาบางส่วน เช่น เหล็กเส้นยึดที่รัดและเสริมความแข็งแรงให้กับงานก่ออิฐของหอคอยเนฟยานสค์ หรือสิ่งก่อสร้างโบราณในกรุงโรมและนครวาติกัน

เหล็กมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเกือบเท่ากับคอนกรีต สมัยใหม่ หากไม่เป็นเช่นนั้น จะทำให้เกิดปัญหาจากความเค้นตามยาวและตั้งฉากเพิ่มเติมที่อุณหภูมิแตกต่างจากอุณหภูมิการแข็งตัว^{[ 15 ]}แม้ว่าเหล็กเสริมจะมีร่องที่ยึดติดกับคอนกรีตทางกล แต่ก็ยังสามารถถูกดึงออกจากคอนกรีตได้ภายใต้ความเค้นสูง ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่มักเกิดขึ้นพร้อมกับการพังทลายของโครงสร้างในวงกว้าง เพื่อป้องกันความล้มเหลวดังกล่าว เหล็กเสริมจึงถูกฝังลึกเข้าไปในชิ้นส่วนโครงสร้างที่อยู่ติดกัน (40–60 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง) หรือดัดและเกี่ยวที่ปลายเพื่อล็อคไว้รอบคอนกรีตและเหล็กเสริมอื่นๆ วิธีแรกจะเพิ่มแรงเสียดทานในการล็อคเหล็กเสริมให้อยู่กับที่ ในขณะที่วิธีที่สองใช้ประโยชน์จากความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูงของคอนกรีต

เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตทั่วไปทำจาก เหล็ก อบชุบ ที่ไม่ผ่าน การตกแต่ง ทำให้เกิดสนิม ได้ง่าย โดยปกติแล้วชั้นคอนกรีตที่หุ้มเหล็กเส้นจะมี ค่า pHสูงกว่า 12 ซึ่งช่วยป้องกันการกัดกร่อน ได้ แต่ถ้าชั้นคอนกรีตหุ้มเหล็กเส้นน้อยเกินไป การป้องกันนี้จะลดลงเนื่องจากการเกิดคาร์บอเนตจากพื้นผิวและการแทรกซึมของเกลือส่วนถ้าชั้นคอนกรีตหุ้มเหล็กเส้นมากเกินไป จะทำให้รอยแตกกว้างขึ้น ซึ่งก็ลดประสิทธิภาพการป้องกันในบริเวณนั้นเช่นกัน เนื่องจากสนิมมีปริมาตรมากกว่าเหล็กที่ก่อตัวขึ้น จึงทำให้เกิดแรงดันภายในอย่างรุนแรงต่อคอนกรีตโดยรอบ นำไปสู่การแตกร้าวการหลุดร่อนและในที่สุดก็ทำให้โครงสร้างเสียหายปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการดันตัวของออกไซด์ (oxide jacking )

นี่เป็นปัญหาเฉพาะในกรณีที่คอนกรีตสัมผัสกับน้ำเค็ม เช่น ในสะพานที่ใช้เกลือโรยถนนในฤดูหนาว หรือในการใช้งานทางทะเล เหล็กเส้นเสริมแรงที่ไม่เคลือบผิว ทนต่อการกัดกร่อนคาร์บอน ต่ำ / โครเมียม (ไมโครคอมโพสิต) ซิลิคอนบรอนซ์เคลือบอีพ็อกซี เหล็กชุบสังกะสีหรือเหล็กสแตนเลส อาจถูกนำมาใช้ในสถานการณ์เหล่านี้ แม้จะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูงกว่า แต่จะมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าอย่างมากตลอดอายุการใช้งานของโครงการ^{[ 16 ] [ 17 ]}

ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในระหว่างการขนส่ง การผลิต การจัดการ การติดตั้ง และกระบวนการเทคอนกรีตเมื่อทำงานกับ เหล็กเส้น เคลือบอีพ็อกซีเนื่องจากความเสียหายจะลดความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาวของเหล็กเส้นเหล่านี้^{[ 18 ]}แม้แต่เหล็กเส้นเคลือบอีพ็อกซีที่เสียหายก็ยังแสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่าเหล็กเส้นเสริมแรงที่ไม่ได้เคลือบ แม้ว่าจะมีรายงานปัญหาจากการหลุดลอกของสารเคลือบอีพ็อกซีออกจากเหล็กเส้นและการกัดกร่อนใต้ฟิล์มอีพ็อกซีก็ตาม^{[ 19 ]}เหล็กเส้นเคลือบอีพ็อกซีเหล่านี้ถูกใช้ในพื้นสะพานกว่า 70,000 แห่งในสหรัฐอเมริกา แต่เทคโนโลยีนี้กำลังค่อยๆ ถูกเลิกใช้และหันมาใช้เหล็กเส้นสแตนเลสแทนตั้งแต่ปี 2548 เนื่องจากประสิทธิภาพที่ไม่ดี^{[ 20 ] [ 21 ]}

ข้อกำหนดเกี่ยวกับการเสียรูปทรงนั้นพบได้ในข้อกำหนดผลิตภัณฑ์มาตรฐานของสหรัฐอเมริกาสำหรับเหล็กเส้นเสริมแรง เช่น ASTM A615 และ ASTM A706 ซึ่งกำหนดระยะห่างและความสูงของหูยึด

เหล็กเส้น เสริมแรงด้วยพลาสติกไฟเบอร์ยังใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงอีกด้วย มีจำหน่ายในหลายรูปแบบ เช่น แบบเกลียวสำหรับเสริมเสา แบบแท่งทั่วไป และแบบตาข่าย เหล็กเส้นเสริมแรงที่วางจำหน่ายทั่วไปส่วนใหญ่ทำจากเส้นใยทิศทางเดียวที่ยึดติดอยู่ในเรซินโพลีเมอร์เทอร์โมเซต และมักเรียกกันว่า FRP

งานก่อสร้างพิเศษบางประเภท เช่น โรงงานวิจัยและผลิตที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก อาจต้องใช้เหล็กเสริมที่ไม่นำไฟฟ้า และห้องอุปกรณ์ถ่ายภาพทางการแพทย์อาจต้องการคุณสมบัติที่ไม่เป็นแม่เหล็กเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน เหล็กเส้นเสริมแรง FRP โดยเฉพาะชนิดใยแก้ว มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำและไม่เป็นแม่เหล็ก ซึ่งนิยมใช้สำหรับความต้องการดังกล่าว เหล็กเส้นสแตนเลสที่มีค่าการซึมผ่านของแม่เหล็ก ต่ำ ก็มีจำหน่ายและบางครั้งก็ใช้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็ก

เหล็กเสริมอาจเคลื่อนที่ได้จากแรงกระแทก เช่นแผ่นดินไหวส่งผลให้โครงสร้างเสียหาย ตัวอย่างที่ชัดเจนคือการพังทลายของสะพานไซเพรสสตรีทในโอ๊คแลนด์ รัฐแคลิฟอร์เนีย อันเป็นผลจากแผ่นดินไหวโลมาพรีเอตาในปี 1989ซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิต 42 ราย การสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวทำให้เหล็กเสริมหลุดออกจากคอนกรีตและโก่งงอการออกแบบอาคารที่ทันสมัยขึ้น รวมถึงการเพิ่มเหล็กเสริมตามแนวเส้นรอบวงมากขึ้น สามารถแก้ไขปัญหาความเสียหายประเภทนี้ได้

ขนาดเหล็กเส้น มาตรฐานของสหรัฐอเมริกาและจักรวรรดิ ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นหน่วย1/8 นิ้ว (3.2 มม.) สำหรับเหล็กเส้นขนาด #2 ถึง #8 ดังนั้น #8 = 8/8 นิ้ว = 1 นิ้ว (25 มม. )

ระบบนี้ไม่มีขนาดเหล็กเส้นที่เป็นเศษส่วน สัญลักษณ์ "#" แทนเครื่องหมายตัวเลขดังนั้น "#6" จึงอ่านว่า "เบอร์หก" การใช้เครื่องหมาย "#" เป็นธรรมเนียมสำหรับขนาดเหล็กเส้นในสหรัฐอเมริกา แต่บางครั้งก็ใช้ "No." แทน ในวงการช่างเหล็ก เรามักใช้คำย่อที่ใช้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเส้นเป็นคำอธิบาย เช่น "four-bar" สำหรับเหล็กเส้นที่มีขนาดสี่ในแปด (หรือหนึ่งในสอง) นิ้ว

พื้นที่หน้าตัดของเหล็กเส้น ซึ่งกำหนดโดยπr²จะคำนวณได้จาก (ขนาดเหล็กเส้น/9.027)² ซึ่งประมาณได้เป็น (ขนาดเหล็กเส้น/9)² ตารางนิ้ว ตัวอย่างเช่น พื้นที่ของเหล็กเส้นเบอร์ 8 คือ (8/9)² = 0.79 ตารางนิ้ว

ขนาดเหล็กเส้นที่ใหญ่กว่าเบอร์ 8 เป็นไปตาม กฎ 1/8 นิ้ว อย่างไม่สมบูรณ์ และข้ามขนาด เบอร์ 12–13 และเบอร์ 15–17 เนื่องจากธรรมเนียมปฏิบัติในอดีต ในการก่อสร้างคอนกรีตยุคแรก เหล็กเส้นขนาดหนึ่งนิ้วขึ้นไปมีจำหน่ายเฉพาะแบบหน้าตัดสี่เหลี่ยม และเมื่อเหล็กเส้นกลมขนาดใหญ่ที่มีร่องเริ่มมีจำหน่ายประมาณปี 1957 ^{[ 22 ]}อุตสาหกรรมจึงผลิตเหล็กเส้นเหล่านี้เพื่อให้มีพื้นที่หน้าตัดเทียบเท่ากับเหล็กเส้นสี่เหลี่ยมมาตรฐานที่เคยใช้มาก่อน เส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเส้นกลมขนาดใหญ่ที่เทียบเท่ากันจะถูกปัดเศษให้ใกล้เคียงที่สุด1/8 นิ้วเพื่อระบุขนาดเหล็กเส้น ตัวอย่างเช่น เหล็กเส้นเบอร์ 9 มีพื้นที่หน้าตัด 1.00 ตารางนิ้ว (6.5 ซม. ^² ) ดังนั้นจึงมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.128 นิ้ว (28.7 มม.) ขนาด #10, #11, #14 และ #18 สอดคล้องกับแท่งสี่เหลี่ยมขนาด 1 ^1/8นิ้ว, 1 1/4 นิ้ว , 1 1/2นิ้วและ 2 นิ้ว ตามลำดับ[ ^{23 ]}

ขนาดที่เล็กกว่าเบอร์ 3 ไม่ถือเป็นขนาดมาตรฐานอีกต่อไปแล้ว โดยทั่วไปแล้วจะผลิตเป็นเหล็กเส้นกลมธรรมดาที่ไม่ผ่านการดัดแปลง แต่ก็สามารถผลิตโดยการดัดแปลงได้เช่นกัน ขนาดที่เล็กกว่าเบอร์ 3 มักเรียกว่า "ลวด" ไม่ใช่ "แท่ง" และระบุด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุหรือหมายเลขเกจลวด แท่งเบอร์ 2 มักเรียกกันอย่างไม่เป็นทางการว่า "แท่งดินสอ" เนื่องจากมีขนาดใกล้เคียงกับดินสอ

เมื่อใช้เหล็กเส้นขนาด US/Imperial ในโครงการที่ใช้หน่วยเมตริก โดยทั่วไปจะระบุขนาดเมตริกที่เทียบเท่าเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางระบุที่ปัดเศษให้ใกล้เคียงที่สุดในหน่วยมิลลิเมตร ขนาดเหล่านี้ไม่ถือว่าเป็นขนาดเมตริกมาตรฐาน ดังนั้นจึงมักเรียกว่าการแปลงแบบอ่อนหรือขนาด "เมตริกแบบอ่อน" ระบบขนาดเหล็กเส้น US/Imperial ยอมรับการใช้ขนาดเหล็กเส้นเมตริกที่แท้จริง (โดยเฉพาะเบอร์ 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 50 และ 60) ซึ่งระบุเส้นผ่านศูนย์กลางระบุในหน่วยมิลลิเมตร เป็นข้อกำหนด "ขนาดทางเลือก" การแทนที่ขนาด US/Imperial ด้วยขนาดเมตริกที่แท้จริงเรียกว่าการแปลงแบบแข็งและบางครั้งอาจส่งผลให้ใช้เหล็กเส้นที่มีขนาดแตกต่างกันทางกายภาพ

การกำหนดขนาดเหล็กเส้นแบบเมตริกแสดงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางเหล็กเส้นที่ระบุในหน่วยมิลลิเมตร โดยปัดเศษให้ใกล้เคียงที่สุดที่ 5 มิลลิเมตร

^{การกำหนด ขนาด}แท่งเมตริกแสดงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางแท่งที่ระบุในหน่วยมิลลิเมตร ขนาดแท่งที่นิยมใช้ในยุโรปกำหนดให้เป็นไปตามตารางที่ 6 ของมาตรฐานEN 10080 [ ^{24 ]}แม้ว่ามาตรฐานระดับชาติต่างๆ ยังคงมีผลบังคับใช้อยู่ (เช่น BS 4449 ในสหราชอาณาจักร) ในสวิตเซอร์แลนด์ ขนาดบางขนาดจะแตกต่างจากมาตรฐานยุโรป

เหล็กเสริมที่ใช้ในงานก่อสร้างคอนกรีตต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานออสเตรเลีย AS3600 (โครงสร้างคอนกรีต) และ AS/NZS4671 (เหล็กเสริมสำหรับคอนกรีต) นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบ การเชื่อม และการชุบสังกะสีด้วย

การกำหนดคุณสมบัติของเหล็กเสริมนั้น กำหนดไว้ในมาตรฐาน AS/NZS4671 โดยใช้รูปแบบดังต่อไปนี้:

รูปร่าง/ส่วนตัด

D - เหล็กเส้นร่องบิดเบี้ยว, R - เหล็กเส้นกลม/เรียบ, I - เหล็กเส้นเว้าบิดเบี้ยว

ระดับความเหนียว

L - ความยืดหยุ่นต่ำ, N - ความยืดหยุ่นปกติ, E - ความยืดหยุ่นต่อแผ่นดินไหว

เกรดมาตรฐาน (MPa)

250N, 300E, 500L, 500N, 500E

ตัวอย่าง:

D500N12 คือเหล็กเส้นเสริมแรง มีความแข็งแรง 500 MPa มีความยืดหยุ่นปกติ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ 12 มม. – หรือที่รู้จักกันในชื่อ "N12"

โดยทั่วไปแล้ว เหล็กเส้นมักจะย่อเป็น 'N' (เหล็กเส้นรีดร้อนขึ้นรูป), 'R' (เหล็กเส้นกลมรีดร้อน), 'RW' (ลวดลูกฟูกดึงเย็น) หรือ 'W' (ลวดกลมดึงเย็น) เนื่องจากสามารถระบุความแข็งแรงครากและความยืดหยุ่นได้จากรูปทรง ตัวอย่างเช่น ลวดที่วางจำหน่ายทั่วไปทั้งหมดมีความแข็งแรงคราก 500 MPa และความยืดหยุ่นต่ำ ในขณะที่เหล็กเส้นกลมมีความแข็งแรงคราก 250 MPa และความยืดหยุ่นปกติ

เหล็กเสริมที่ใช้ในงานก่อสร้างคอนกรีตต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน AS/NZS4671 (เหล็กเสริมสำหรับคอนกรีต) นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบ การเชื่อม และการชุบสังกะสีด้วย

เหล็กเส้นเสริมแรง เกรด 300 และ 500 คลาส E

เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตมีจำหน่ายในเกรดต่อไปนี้ตามมาตรฐาน IS:1786-2008 ได้แก่ FE 415/FE 415D/FE 415S/FE 500/FE 500D/FE 500S/FE 550, FE550D, FE 600 เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตจะถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วด้วยน้ำแรงดันสูง เพื่อให้ผิวด้านนอกแข็งตัว ในขณะที่แกนกลางยังคงอ่อนตัว เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตจะมีร่องเพื่อให้คอนกรีตยึดเกาะได้ดีขึ้น ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลจะใช้เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตชุบสังกะสีเพื่อยืดอายุการใช้งาน ขนาดเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตตามมาตรฐาน BIS คือ 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40 และ 50 มิลลิเมตร

เหล็กเส้นเสริมแรงขนาดใหญ่มีจำหน่ายทั่วไปและผลิตโดยผู้ผลิตเฉพาะทาง อุตสาหกรรมหอคอยและป้ายมักใช้เหล็กเส้น "จัมโบ้" เป็นเหล็กยึดสำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ ซึ่งผลิตจากแท่งเหล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยเพื่อให้สามารถตัดเกลียวที่ปลายเพื่อรับน็อตยึดมาตรฐานได้^{[ 25 ] [ 26 ]}เหล็กเส้นเสริมแรงแบบเกลียวเต็มยังผลิตด้วยเกลียวหยาบมากซึ่งตรงตามมาตรฐานการเสียรูปของเหล็กเส้นเสริมแรงและอนุญาตให้ใช้น็อตและข้อต่อแบบกำหนดเองได้^{[ 27 ]}ขนาดที่ใช้กันทั่วไปเหล่านี้ แม้ว่าจะมีการใช้งานทั่วไป แต่ก็ไม่มีมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับร่วมกัน และคุณสมบัติอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต

เหล็กเส้นเสริมแรงมีจำหน่ายหลายเกรดและคุณสมบัติ ซึ่งแตกต่างกันในด้านความแข็งแรงคราดความแข็งแรงดึงสูงสุดองค์ประกอบทางเคมีและเปอร์เซ็นต์การยืดตัว

การระบุเกรดเพียงอย่างเดียวบ่งบอกถึงความแข็งแรงครากขั้นต่ำที่อนุญาตเท่านั้น และต้องใช้ในบริบทของข้อกำหนดวัสดุเพื่ออธิบายข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์สำหรับเหล็กเส้นเสริมแรงอย่างครบถ้วน ข้อกำหนดวัสดุจะกำหนดข้อกำหนดสำหรับเกรด ตลอดจนคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น องค์ประกอบทางเคมี การยืดตัวขั้นต่ำ ความคลาดเคลื่อนทางกายภาพ เป็นต้น เหล็กเส้นเสริมแรงที่ผลิตแล้วต้องมีความแข็งแรงครากเกินกว่าค่าต่ำสุดของเกรดและข้อกำหนดอื่นๆ ในข้อกำหนดวัสดุ เมื่อได้รับการตรวจสอบและทดสอบ

ในสหรัฐอเมริกา การกำหนดเกรดจะเท่ากับความแข็งแรงครากขั้นต่ำของเหล็กเส้นในหน่วยกิโลไซเคิล (1000 psi) ตัวอย่างเช่น เหล็กเส้นเกรด 60 มีความแข็งแรงครากขั้นต่ำ 60 กิโลไซเคิล เหล็กเส้นส่วนใหญ่ผลิตในเกรด 40, 60 และ 75 โดยมีเกรดที่แข็งแรงกว่าคือ 80, 100, 120 และ 150 เกรด 60 (420 MPa) เป็นเกรดเหล็กเส้นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการก่อสร้างสมัยใหม่ในสหรัฐอเมริกา เกรดในอดีต ได้แก่ 30, 33, 35, 36, 50 และ 55 ซึ่งไม่นิยมใช้ในปัจจุบัน

เหล็กบางเกรดผลิตขึ้นสำหรับขนาดเหล็กเส้นเฉพาะเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ตามมาตรฐาน ASTM A615 เหล็กเกรด 40 (280 MPa) จะผลิตขึ้นสำหรับเหล็กเส้นขนาด #3 ถึง #6 ของสหรัฐฯ เท่านั้น (เหล็กเส้นเมตริกแบบอ่อน ขนาด #10 ถึง 19) บางครั้งข้อจำกัดเกี่ยวกับเกรดวัสดุที่มีจำหน่ายสำหรับขนาดเหล็กเส้นเฉพาะนั้นเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตที่ใช้ รวมถึงความพร้อมของวัตถุดิบที่มีคุณภาพควบคุมได้

ข้อกำหนดวัสดุบางอย่างครอบคลุมหลายเกรด และในกรณีเช่นนี้จำเป็นต้องระบุทั้งข้อกำหนดวัสดุและเกรด เกรดของเหล็กเสริมมักจะระบุไว้ในเอกสารทางวิศวกรรม แม้ว่าจะไม่มีตัวเลือกเกรดอื่นในข้อกำหนดวัสดุก็ตาม เพื่อขจัดความสับสนและหลีกเลี่ยงปัญหาคุณภาพที่อาจเกิดขึ้น เช่น อาจเกิดขึ้นหากมีการเปลี่ยนวัสดุ "Gr." เป็นตัวย่อทางวิศวกรรมทั่วไปสำหรับ "เกรด" โดยมีการเปลี่ยนแปลงการใช้ตัวพิมพ์ใหญ่และการใช้จุด^{[ 28 ]}

ในบางกรณี เช่น วิศวกรรมแผ่นดินไหวและการออกแบบต้านทานแรงระเบิด ซึ่งคาดว่าจะเกิดพฤติกรรมหลังจุดคราก การคาดการณ์และควบคุมคุณสมบัติ เช่น ความแข็งแรงครากสูงสุดและอัตราส่วนขั้นต่ำของความแข็งแรงดึงต่อความแข็งแรงคราก จึงมีความสำคัญ ASTM A706 Gr. 60 เป็นตัวอย่างของข้อกำหนดวัสดุที่มีช่วงคุณสมบัติที่ควบคุมได้ ซึ่งมีค่าความแข็งแรงครากขั้นต่ำ 60 ksi (420 MPa) ความแข็งแรงครากสูงสุด 78 ksi (540 MPa) ความแข็งแรงดึงขั้นต่ำ 80 ksi (550 MPa) และไม่น้อยกว่า 1.25 เท่าของความแข็งแรงครากจริง และข้อกำหนดการยืดตัวขั้นต่ำที่แตกต่างกันไปตามขนาดของแท่งเหล็ก

ในประเทศที่ใช้ระบบเมตริก การกำหนดเกรดมักจะระบุถึงความแข็งแรงครากในหน่วยเมกะปาสคาล (MPa) ตัวอย่างเช่นเกรด 400 (คล้ายกับเกรด 60 ของสหรัฐฯ แต่เกรด 420 ในระบบเมตริกนั้นสามารถใช้แทนเกรดของสหรัฐฯ ได้อย่างแม่นยำ)

ข้อกำหนดมาตรฐานทั่วไปของสหรัฐอเมริกา ซึ่งเผยแพร่โดย ACI และ ASTM มีดังนี้:

• สถาบันคอนกรีตแห่งอเมริกา : "ACI 318-14 ข้อกำหนดรหัสอาคารสำหรับคอนกรีตโครงสร้างและคำอธิบาย" ISBN 978-0-87031-930-3(2014)
• ASTM A82: ข้อกำหนดสำหรับลวดเหล็กเรียบสำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A184/A184M: ข้อกำหนดสำหรับแผ่นเหล็กเส้นเสริมแรงคอนกรีตแบบมีร่อง
• ASTM A185: ข้อกำหนดสำหรับตาข่ายลวดเหล็กเชื่อมแบบเรียบสำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A496: ข้อกำหนดสำหรับลวดเหล็กดัดสำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A497: ข้อกำหนดสำหรับตาข่ายลวดเหล็กดัดเชื่อมสำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A615/A615M-26: เหล็กเส้นคาร์บอนแบบมีร่องและแบบเรียบสำหรับเสริมแรงคอนกรีต^{[ ​​29 ]} *ASTM A616/A616M: ข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นรางรถไฟแบบมีร่องและแบบเรียบสำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A617/A617M: ข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นข้อเหวี่ยงและเหล็กเส้นเรียบสำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A706/A706M: เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตชนิดเหล็กอัลลอยต่ำแบบมีร่องและแบบเรียบ
• ASTM A722/A722M: มาตรฐานข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นความแข็งแรงสูงสำหรับคอนกรีตอัดแรง
• ASTM A767/A767M: ข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นชุบสังกะสี (เหล็กชุบสังกะสีแบบกัลวาไนซ์) สำหรับเสริมแรงคอนกรีต
• ASTM A775/A775M: ข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นเสริมแรงเคลือบอีพ็อกซี
• ASTM A934/A934M: ข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นเสริมแรงสำเร็จรูปเคลือบอีพ็อกซี
• ASTM A955: เหล็กเส้นสแตนเลสแบบมีร่องและแบบเรียบสำหรับเสริมแรงคอนกรีต (ใช้ข้อกำหนดเพิ่มเติม S1 เมื่อระบุการทดสอบการซึมผ่านของแม่เหล็ก)
• ASTM A996: เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตแบบมีร่องสำหรับรางรถไฟและเพลา
• ASTM A1035: มาตรฐานข้อกำหนดสำหรับเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตชนิดมีร่องและแบบเรียบ คาร์บอนต่ำ ผสมโครเมียม

สัญลักษณ์มาตรฐาน ASTM มีดังนี้:

• แท่งโลหะ 'S' A615
• ราง 'I' A616 ( "มาตรฐาน ASTM A616 / A616M - 96a สำหรับเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตแบบมีร่องและแบบเรียบ (ยกเลิกในปี 1999 และถูกแทนที่ด้วย A996)" . Astm.org . สืบค้นเมื่อ2012-08-24 .)
• ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับการประชุมเกี่ยวกับรางรถไฟ 'IR' S1 A616 "มาตรฐาน ASTM A616 / A616M - 96a สำหรับเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตแบบมีร่องและแบบเรียบ (ยกเลิกในปี 1999 และถูกแทนที่ด้วย A996)" . Astm.org . สืบค้นเมื่อ2012-08-24 .)
• เพลา 'A' A617 "มาตรฐาน ASTM A617 / A617M - 96a สำหรับเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตแบบมีร่องและแบบเรียบ (ยกเลิกในปี 1999 และถูกแทนที่ด้วย A996)" . Astm.org . สืบค้นเมื่อ2012-08-24 .)
• โลหะผสมต่ำ 'W' — A706

ในอดีตในยุโรป เหล็กเส้นเสริมแรงประกอบด้วยวัสดุเหล็กอ่อนที่มีความแข็งแรงครากประมาณ 250 MPa (36 ksi) เหล็กเส้นเสริมแรงสมัยใหม่ประกอบด้วยเหล็กที่มีความแข็งแรงครากสูง โดยทั่วไปมีความแข็งแรงครากประมาณ 500 MPa (72.5 ksi) เหล็กเส้นเสริมแรงสามารถจัดหาได้หลายระดับความเหนียวเหล็กที่เหนียวกว่าสามารถดูดซับพลังงานได้มากขึ้นเมื่อเสียรูป ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ต้านทาน แรง แผ่นดินไหวและถูกนำมาใช้ในการออกแบบ เหล็กเหนียวที่มีความแข็งแรงครากสูงเหล่านี้มักผลิตโดยใช้กระบวนการ TEMPCORE ^{[ 30 ]}ซึ่งเป็นวิธีการแปรรูปทางความร้อนเชิงกลการผลิตเหล็กเสริมแรงโดยการรีดซ้ำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป (เช่น แผ่นหรือราง) ไม่ได้รับอนุญาต^{[ 31 ]}ในทางตรงกันข้ามกับเหล็กโครงสร้าง เกรดเหล็กเส้นเสริมแรงยังไม่ได้รับการประสานกันทั่วทั้งยุโรป แต่ละประเทศมีมาตรฐานระดับชาติของตนเอง อย่างไรก็ตาม มีการกำหนดมาตรฐานบางส่วนของข้อกำหนดและวิธีการทดสอบภายใต้ EN 10080 และ EN ISO 15630:

• BS EN 10080: เหล็กเสริมคอนกรีต เหล็กเสริมที่เชื่อมได้ ทั่วไป (2005)
• BS 4449: เหล็กเสริมคอนกรีต เหล็กเสริมเชื่อมได้ เหล็กเส้น เหล็กม้วน และเหล็กที่คลายม้วนแล้ว ข้อกำหนด (2005/2009)
• BS 4482: ลวดเหล็กสำหรับเสริมแรงผลิตภัณฑ์คอนกรีต ข้อกำหนด (2005)
• BS 4483: ตาข่ายเหล็กสำหรับเสริมแรงคอนกรีต ข้อกำหนด (2005)
• BS 6744: เหล็กเส้นสแตนเลสสำหรับเสริมแรงและใช้งานในคอนกรีต ข้อกำหนดและวิธีการทดสอบ (2001/2009)
• DIN 488-1: เหล็กเสริมแรง - ส่วนที่ 1: เกรด คุณสมบัติ และการทำเครื่องหมาย (2009)
• DIN 488-2: เหล็กเสริมแรง - ส่วนที่ 2: เหล็กเส้นเสริมแรง (2009)
• DIN 488-3: เหล็กเสริมแรง - ส่วนที่ 3: เหล็กเสริมแรงแบบม้วน, ลวดเหล็ก (2009)
• DIN 488-4: เหล็กเสริมแรง - ส่วนที่ 4: เหล็กตาข่ายเชื่อม (2009)
• DIN 488-5: เหล็กเสริมแรง - ส่วนที่ 5: คานโครงตาข่าย (2009)
• DIN 488-6: เหล็กเสริมแรง - ส่วนที่ 6: การประเมินความสอดคล้อง (2010)
• BS EN ISO 15630-1: เหล็กเสริมและเหล็กอัดแรงสำหรับคอนกรีต วิธีการทดสอบ เหล็กเส้นเสริมแรง เหล็กลวด และลวด (2010)
• BS EN ISO 15630-2: เหล็กเสริมและเหล็กอัดแรงสำหรับคอนกรีต วิธีการทดสอบ เหล็กเชื่อม (2010)

โครงเหล็กเสริมคอนกรีตนั้นผลิตขึ้นทั้งในและนอกสถานที่ก่อสร้าง โดยทั่วไปจะใช้เครื่องดัดและตัดเหล็กไฮ ดรอลิก อย่างไรก็ตาม สำหรับงานขนาดเล็กหรืองานสั่งทำพิเศษ เครื่องมือที่เรียกว่า Hickey หรือเครื่องดัดเหล็กเส้นแบบมือถือก็เพียงพอแล้ว เหล็กเส้นจะถูกวางโดย ช่างเหล็ก ("rodbusters" หรือคนงานเหล็กเสริมคอนกรีต) โดยมีตัวรองรับเหล็กเส้นและตัวเว้นระยะเหล็กเส้น ที่ทำจากคอนกรีตหรือพลาสติก คั่นระหว่างเหล็กเส้นกับแบบหล่อ คอนกรีต เพื่อให้ได้ระยะหุ้มคอนกรีตและมั่นใจว่าเหล็กเส้นฝังตัวอย่างเหมาะสม เหล็กเส้นในโครงจะเชื่อมต่อกันโดยการเชื่อมจุด การผูกด้วยลวดเหล็ก บางครั้งใช้ เครื่องผูก เหล็กเส้น ไฟฟ้าหรือการเชื่อมต่อทางกลสำหรับการผูกเหล็กเส้นเคลือบอีพ็อกซี่หรือเหล็กเส้นชุบสังกะสี มักใช้ลวดเคลือบอีพ็อกซี่หรือลวดชุบสังกะสีตามลำดับ

เหล็กปลอกเป็นส่วนนอกของโครงเหล็กเสริม หน้าที่ของเหล็กปลอก (มักเรียกว่า 'เหล็กเชื่อมเสริมแรง' และ 'เหล็กเชื่อมรับแรงเฉือน') มีสามประการ ได้แก่ การให้โครงสร้างแก่เหล็กเสริมหลัก การรักษาระดับการหุ้มคอนกรีตที่ถูกต้อง และการรักษาการถ่ายโอนแรงที่เท่ากันตลอดองค์ประกอบที่รองรับ^{[ 32 ]}เหล็กปลอกมักเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในคาน และเป็นรูปวงกลมในเสา และวางไว้เป็นระยะๆ ตามเสาหรือคานตามที่วิศวกรโยธาหรือวิศวกรโครงสร้างกำหนดไว้ในแบบก่อสร้าง

มาตรฐานการเชื่อมของสมาคมการเชื่อมแห่งอเมริกา (AWS) D 1.4 กำหนดแนวทางปฏิบัติสำหรับการเชื่อมเหล็กเส้นในสหรัฐอเมริกา โดยทั่วไปแล้ว เหล็กเส้นที่พร้อมสำหรับการเชื่อมคือเหล็กเส้นเกรด W (โลหะผสมต่ำ — A706) เหล็กเส้นที่ไม่ได้ผลิตตามข้อกำหนด ASTM A706 โดยทั่วไปแล้วไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมหากไม่คำนวณ "ค่าเทียบเท่าคาร์บอน" วัสดุที่มีค่าเทียบเท่าคาร์บอนน้อยกว่า 0.55 สามารถเชื่อมได้

เหล็กเส้นเสริมแรง ASTM A 616 และ ASTM A 617 (ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานรวม A996) ผลิตจากเหล็กรางรถไฟและเหล็กเพลารางรถไฟที่ผ่านการรีดซ้ำ โดยมีส่วนประกอบทางเคมีฟอสฟอรัสและคาร์บอนที่ไม่สามารถควบคุมได้ วัสดุเหล่านี้ไม่เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป

โดยปกติแล้วโครงเหล็กเสริมจะถูกผูกเข้าด้วยกันด้วยลวด แม้ว่าการเชื่อมแบบจุดจะเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในยุโรปมานานหลายปีแล้ว และกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในสหรัฐอเมริกา เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงสำหรับคอนกรีตอัดแรงไม่สามารถเชื่อมได้

ระบบเสริมแรงแบบม้วนเป็นวิธีการที่รวดเร็วและประหยัดต้นทุนอย่างมากสำหรับการวางเหล็กเสริมจำนวนมากในช่วงเวลาสั้นๆ^{[ 33 ]}เหล็กเสริมแบบม้วนมักจะเตรียมไว้นอกสถานที่และสามารถคลี่ออกได้ง่ายในสถานที่ การวางเหล็กเสริมแบบม้วนประสบความสำเร็จในการใช้งานในแผ่นพื้น (พื้นระเบียง ฐานราก) ฐานรากเสาพลังงานลม ผนัง ทางลาด ฯลฯ

ข้อต่อเชิงกล หรือที่รู้จักกันในชื่อ "ข้อต่อแบบกลไก" หรือ "รอยต่อเชิงกล" ใช้สำหรับเชื่อมต่อเหล็กเสริมเข้าด้วยกัน ข้อต่อเชิงกลเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดความหนาแน่นของเหล็กเสริมในบริเวณที่มีเหล็กเสริมสูงสำหรับการก่อสร้างคอนกรีตหล่อในที่ ข้อต่อเหล่านี้ยังใช้ในการก่อสร้างคอนกรีตสำเร็จรูปที่รอยต่อระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ด้วย

เกณฑ์ประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างสำหรับการเชื่อมต่อเชิงกลแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ รหัส และอุตสาหกรรม โดยทั่วไปแล้ว รหัสจะกำหนดข้อกำหนดขั้นต่ำว่าการเชื่อมต่อเหล็กเสริมกับเหล็กเส้นต้องมีความแข็งแรงอย่างน้อย 125% ของความแข็งแรงครากที่กำหนดของเหล็กเสริม เกณฑ์ที่เข้มงวดกว่านั้นยังต้องการการพัฒนาความแข็งแรงสูงสุดที่กำหนดของเหล็กเสริมด้วย ตัวอย่างเช่น ACI 318 กำหนดเกณฑ์ประสิทธิภาพแบบ Type 1 (125% Fy) หรือ Type 2 (125% Fy และ 100% Fu) ^{[ 34 ]}

สำหรับโครงสร้างคอนกรีตที่ออกแบบโดยคำนึงถึงความยืดหยุ่น ขอแนะนำให้การเชื่อมต่อทางกลสามารถล้มเหลวในลักษณะที่ยืดหยุ่นได้เช่นกัน ซึ่งโดยทั่วไปในอุตสาหกรรมเหล็กเสริมจะเรียกว่า "การหักของเหล็กเส้น" ตัวอย่างเช่น Caltrans กำหนดโหมดความล้มเหลวที่จำเป็น (เช่น "การคอคอดของเหล็กเส้น") ^{[ 35 ]}

เพื่อป้องกันการบาดเจ็บ ปลายที่ยื่นออกมาของเหล็กเส้นมักจะถูกดัดงอหรือหุ้มด้วยฝาครอบพลาสติกเสริมเหล็กพิเศษ^{[ 36 ]}

โดยปกติแล้ว การเสริมเหล็กจะถูกระบุไว้ใน "ตารางการเสริมเหล็ก" ในแบบก่อสร้าง ซึ่งช่วยลดความคลุมเครือในสัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วโลก รายการต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของสัญลักษณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมสถาปัตยกรรม วิศวกรรม และการก่อสร้าง

เหล็กเส้นมักถูกนำกลับมาใช้ ใหม่ และเหล็กเส้นมักทำจากเหล็กรีไซเคิลทั้งหมด^{[ 37 ]} Nucorซึ่งเป็นผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา อ้างว่าผลิตภัณฑ์เหล็กเส้นของตนทำจากเหล็กรีไซเคิล 97% ^{[ 38 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเหล็กเส้นเสริมแรง

• มาตรการป้องกันการถูกเหล็กเส้นแทงตามมาตรฐาน OSHA