钢筋代换计算公式

9-3-2 钢筋代换 当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。9-3-2-1 代换原则 当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换：1等强度代换：当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换。2.等面积代换：当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等原则进行代换。3当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。9-3-2-2 等强代换方法 1计算法 （9-11）式中 n2代换钢筋根数；n1原设计钢筋根数；d2代换钢筋直径；d1原设计钢筋直径；fy2代换钢筋抗拉强度设计值（表 9-28）；fy1原设计钢筋抗拉强度设计值。上式有两种特例：（1）设计强度相同、直径不同的钢筋代换：（9-12）（2）直径相同、强度设计值不同的钢筋代换：（9-13）钢筋强度设计值（N/mm2）表 9-28 项次 钢筋种类 符号 抗拉强度设计值 fy 抗压强度设计值 fy 1 热轧钢筋 HPB235 210 210 HRB335 300 300 HRB400 360 360 RRB400 360 360 2 冷轧带肋钢筋 LL550 360 360 LL650 430 380 LL800 530 380 9-3-2-3 构件截面的有效高度影响 钢筋代换后，有时由于受力钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数，则构件截面的有效高度 h0 减小，截面强度降低。通常对这种影响可凭经验适当增加钢筋面积，然后再作截面强度复核。对矩形截面的受弯构件，可根据弯矩相等，按下式复核截面强度。（9-14）式中 N1原设计的钢筋拉力，等于 As1fy1（As1原设计钢筋的截面面积，fy1原设计钢筋的抗拉强度设计值）；N2代换钢筋拉力，同上；h01原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离；h02代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离；fc混凝土的抗压强度设计值，对 C20 混凝土为 9.6N/mm2，对 C25 混凝土为 11.9N/mm2，对 C30 混凝土为 14.3N/mm2；b构件截面宽度。9-3-2-4 代换注意事项 钢筋代换时，必须充分了解设计意图和代换材料性能，并严格遵守现行混凝土结构设计规范的各项规定；凡 重要结构中的钢筋代换，应征得设计单位同意。1对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、彬架下弦等，不宜用 HPB235 级光圆钢筋代替 HRB335 和 HRB400 级带肋钢筋。2钢筋代换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等。3同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大（如同品种钢筋的直径差值一般不大于 5mm），以免构件受力不匀。4梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面强度。5偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架上弦等）或偏心受拉构件作钢筋代换时，不取整个截面配筋量计算，应按受力面（受压或受拉）分别代换。6当构件受裂缝宽度控制时，如以小直径钢筋代换大直径钢筋，强度等级低的钢筋代替强度等级高的钢筋，则可不作裂缝宽度验算。9-3-2-5 钢筋代换实例 例 1 今有一块 6m 宽的现浇混凝土楼板，原设计的底部纵向受力钢筋采用HPB235 级 12钢筋120mm，共计 50 根。现拟改用 HRB335 级 12钢筋，求所需 12钢筋根数及其间距。解本题属于直径相同、强度等级不同的钢筋代换，采用公式（9-13）计算：n2=50210/300=35 根，间距=12050/35=171.4 取 170mm 例 2 今有一根 400mm 宽的现浇混凝土梁，原设计的底部纵向受力钢筋采用HRB335 级 22钢筋，共计 9 根，分二排布置，底排为 7 根，上排为 2 根。现拟改用 HRB400 级 25 钢筋，求所需 25 钢筋根数及其布置。解 本题属于直径不同、强度等级不同的钢筋代换，采用公式（9-11）计算：5.81 根，取 6 根。应该为 360 一排布置，增大了代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离 h0，有利于提高构件的承载力。例 3 已知梁的截面面积尺寸如图 9-57a 所示，采用 C20 混凝土制作，原设计的纵向受力钢筋采用 HRB400 级 20 钢筋，共计 6 根，单排布置，中间 4 根分别在二处弯起。现拟改用 HRB335 级 22钢筋，求所需钢筋根数及其布置。图 9-57 矩形梁钢筋代换（a）原设计钢筋；（b）代换钢筋 解 1弯起钢筋与纵向受力钢筋分别代换，以 2 20 为单位，按公式（9-11）代换 22钢筋，1.98，取 2 根。2代换后的钢筋根数不变，但直径增大，需要复核钢筋净间距 s：s=（300-225-622）/5=23.625mm，需要布置为两排（底排 4 根、二排 2 根）。3代换后的构件截面有效高度 h02 减小，需要按公式（9-14）复核截面强度。4 角部两根改为 25钢筋，再复核截面强度小结：代换钢筋采用 422225，按图 9-57（b）布置，满足原设计要求。如果全部是上部通长钢筋则不能布置为两排，不过 300 的梁宽 5 根 25 的应该是下部钢筋，8 根 20 的代换如果布置为两排，二排的钢筋受力显然不如一排的。虽然是等面积代换，但是梁的承载力削弱了。总之一条原则，涉及到结构变更的必须经过设计师的同意并办理相关的变更文件。施工单位可以根据施工条件、难度等提出变更要求并写出详细变更内容，“技术核定单”就是专门用来作类似的变更的，可以是施工单位提出，也可以由建设单位提出。经过监理、设计、建设单位签字盖章认可的“技术核定单”是有效的设计文件。当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符是，可按钢筋等强度代换、等面积代换原则代换：1、等强度代换:当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换；即不同钢号的钢筋按强度相等的原则代换。即代换后的钢筋强度应大于或等于代换前的钢筋强度；2、等面积代换：当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等的原则进行代换。即同钢号的钢筋按钢筋面积相等的原则代换；3、当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后进行雷锋宽度或挠度验算；4、代换后的钢筋应满足构造要求和设计中提出的特殊要求；钢筋代换时，必须要充分了解设计意图和代换材料性能，并严格遵守现行混凝土结构设计规范的各项规定；凡重要结构中的钢筋代换，要征得设计单位同意。（1）、对某些重要的构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架弦等，不宜用一级光圆钢筋代替二级带肋钢筋；（2）、钢筋替换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等；（3）、同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力不应过大，以免构件受力不匀；（4）、梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面的强度；（5）、偏心受压构件分别代换；（6）、当构件受裂缝宽度控制时，如以小直径钢筋代换大直径钢筋，强度等级低的钢筋代换强度等级高的钢筋，则可不作裂缝 宽度验算；