钢筋代换是计算公式.doc

《钢筋代换是计算公式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋代换是计算公式.doc（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、钢筋代换计算公式(2010-03-31 19:51:56) 转载标签： 杂谈分类：文章钢筋代换计算公式 一、 抗弯承载力（强度）验算： 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算基本公式为： MMu=fyAs(ho-fyAs/2a1fcb) 当砼强度等级超过C50，a1取1.0. 钢筋代换后的截面强度： fy2As2(ho2-fy2As2/2fcb)fy1As1(ho1-fy1As1/2fcb) fy2-拟代换钢筋的抗拉强度设计值 fy1-原设计钢筋的抗拉强度设计值 As2-拟代换钢筋的截面面积 As1-原设计钢筋的截面面积 ho2-拟代换钢筋合力作用点至构件截面受压边缘的距离 ho1-原设计钢

2、筋合力作用点至构件截面受压边缘的距离 fc-砼抗压强度设计值 b-构件截面宽度 二、钢筋代换抗剪承载力（强度）验算： 钢筋砼受弯构件，当配有箍筋和弯起钢筋时，其： 斜截面受剪承载力的计算公式为： v0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s+0.8fyAstysins, s-斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴向的夹角，一般取s=45，当梁截面较高时取s=60即钢筋砼受弯斜截面所承受的剪力主要由三部分组成：1.砼承担的剪力；2、箍筋承担的剪力；3、弯起钢筋承担的剪力。 其中： 箍筋所承担的剪力为： vsv=1.25fyvAsvho/s, 所以， （1）、箍筋代换应满足： fyv2Asv2/s2fy

3、v1Asv1/s1 fyv2-拟代箍筋换的抗拉强度设计值 fyv1-原设计箍筋的抗拉强度设计值 Asv2-拟代换箍筋截面积 Asv1-原设计箍筋截面积 s2-拟代换箍筋沿构件长度方向上的距离 s1-原设计箍筋沿构件长度方向上的距离 弯起钢筋所能承载的剪力为： vsb=0.8fyAsbsins，所以， （2）、弯起钢筋代换后应满足： fy2Asb2fy1Asb1 fy2-拟代换弯起钢筋的抗拉强度设计值 fy1-原设计弯起钢筋的抗拉强度设计值 Asb2-同一弯起平面内拟代换弯起钢筋的截面积 Asb1-同一弯起平面内原设计弯起钢筋的截面积 当fy2Asb2fy1Asb1时，即拟代换弯起钢筋抗力小于原

4、设计弯起钢筋的抗力时，可通过适当增强箍筋的方法补强。 （3）、箍筋代换量计算： Fyv2Asv2/s2fyv1Asv1/s1+2vj/3ho Fyv2-拟代换箍筋的抗拉强度设计值 fyv1-原设计箍筋的抗拉强度设计值 Asv2-拟代换箍筋截面积 Asv1-原设计箍筋截面积 s2-拟代换箍筋沿构件长度方向上的间距 s1-原设计箍筋沿构件长度方向上的间距 ho-构件截面有效高度 vj-弯起钢筋代换引起斜截面抗剪承载力（强度） （4）、降低值的计算式： Vj =0.8(fy1Asb1-fy2Asb2) sins 三、 钢筋代换抗裂验算： 构件最大裂缝宽度计算： max =crsk(1.9c+0.08

5、deq/te)Es max-构件最大裂缝宽度 cr-构件受力特征系数（对受弯构件取cr=2.1） -裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 Es-钢筋弹性模量 deq-受拉区纵向钢筋的等效直径，deq =nidi/niidi te-按有效受拉砼截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；在最大裂缝宽度计算中，当te0.01时，取0.01；te=(As+Ap)/Ate c-最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（mm）:当c20时，取20；当c6时，取65当：0.2时，取0.2；1时，取1； 对直接承受重复荷载的构件取=1； =1.1-0.65ftk/tesk sk-按荷载效应的标准组合计算的钢筋砼纵向受拉

6、钢筋的应力，对受弯构件: sk =Mk/0.87hoAN1*(3.14*D12/4)*fy1=N2*(3.14*D22/4)*fy2N为钢筋数量D为直径fy1为设计钢筋的强度fy2为替换钢筋的强度钢筋代换一般有以下几种情况，都各有一些问题需要注意。 1.等面积代换，一般是钢筋强度等级不变，改变钢筋直径，相应地，钢筋根数也跟着改变。多见于购买不到指定直径钢筋的情况；或设计图纸钢筋种类太多，适当归并钢筋种类。 引起的问题：钢筋直径变化，会引起构件裂缝宽度计算值变化。 适应情况：以小直径钢筋代换大直径钢筋，可避免裂缝宽度的问题。 需要注意：以小换大后，钢筋根数增多，若改变了原设计的钢筋排数，则构件有

7、效计算高度h0变小。 2.等强度代换，一般是改变钢筋强度等级，以高强度钢筋代换低强度钢筋。如，以螺纹钢代换圆钢（多见于购买不到圆钢的情况）；或以高强度钢筋代换低强度钢筋，以节约钢筋（多见于甲方要求）。 引起的问题：高强钢筋延性较低强钢筋差，对结构抗震性能影响较大。 适应情况：对板、基础等，或其它不需考虑抗震要求的构件，可适用此法。 这两种钢筋代换的方法，都会改变原设计拟定的承载力和正常使用极限值，必须经原设计同意，方可进行。一级钢筋和二级钢筋的抗拉强度标准值是235和335N/mm2一级钢筋和二级钢筋的抗拉强度设计值是210和300N/mm2 等强代换公式fy1As1=fy2As2一般钢筋出厂

8、时，都有标牌，标牌上标明等级。当没有时，螺纹钢上都有标记（厂名）、规格、等级； 等级：、 ； 代号： 、 、 、； 一般表示为：等级标记规格。 建筑上使用的钢筋主要是按照抗拉强度分的。 抗拉强度2400kg/c m平方称1级钢筋，图纸上用表示； 抗拉强度2800kg/cm平方也属1级钢筋，图纸上用圆圈中两竖的表示； 抗拉强度3400kg/cm平方的16Mn钢属2级钢筋，图纸上用下加一横的表示； 抗拉强度3800kg/cm平方的25MnSi钢属3级钢筋，图纸上用中间两竖、下加一横的表示。 现在资料是旧标准，现行标准应力单位是MPa，1MPa10Kg/cm平方，需换算。 大家也许习惯于一级钢（即

9、），混合结构工程用一级钢（即 ）的量比较大，如带型基础、构造柱、圈梁、现浇楼板或者屋面板等；现浇框架结构的民用或者工业建筑物、构筑物以及水利桥梁等用二、三级钢比较多。 但若仔细分析的话，会发现用三级钢比一级钢要省，板块不大的情况下，一般板都是构造配筋，这就有最小配筋率来控制，最小配筋率与钢筋等级直接相关，您比较一下会发现，砼等级一致的情况下，一级钢和三级钢相差明显：（大板块，受力控制时三级钢优越性更明显） 比如：c25砼 一级钢时：min Max0.20%, 0.45ft/fy Max0.20%, 0.27% 0.27% 三级钢时：min Max0.20%, 0.45ft/fy Max0.20

10、%, 0.16% 0.20% 若板厚： h=100mm 每米需钢筋量： AS1=1000*100*0.27%=270mm_AS3=1000*100*0.20%=200mm_ h=120mm 每米需钢筋量： AS1=1000*120*0.27%=324mm_AS3=1000*120*0.20%=240mm_ 这一比较两者的差别就出来，而两者价位是相差不多的用三级钢还有个好处，支座筋不怕踩下去。底筋不需要弯钩。 当然，由于强度高，即使按计算也会省，不仅仅是在构造的情况下。“钢筋等截面及等强度代换中 小小 钢筋等截面及等强度代换钢筋理论重量：理论重量=0.00617*d2（kg/m）强度系数（设计强

11、度）：级钢2.4级钢3.4级钢3.8（1）等截面代换：一般指原设计钢筋和代换钢筋的材质（设计强度）相同，但直径不同时的代换，其计算公式为：代换钢筋间距=(代换钢筋理论重量/原设计钢筋理论重量)*原设计间距例 某设计采用了圆10钢筋，间距180mm配筋，因圆10钢筋无货，拟用圆8代换，代换钢筋的间距应是多少？代换钢筋间距=0.395/0.617*180=115（mm）.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

12、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

13、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；【质量验收要求】 511 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。 【相关规范要求】 混凝土结构设计规范GB 500102002 1122 结构构件中的普通纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB335级钢筋；箍筋宜选用HRB335、HRB400、HPB235级钢筋。在施工中，当需要以

14、强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵向受力钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行代换，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。 建筑抗震设计规范GB 500112001 394在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。 【施工工艺与技术】 (一)钢筋代换原则 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

15、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。 (二)钢筋代换方法 钢筋代换的方法有以下3种： (三)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、桁架下弦等，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

16、5mm)，以免构件受力不匀。 (4)粱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。 【质量通病与防治】 (一)柱子受力筋代换后截面不足 1现象 绑扎柱子钢筋骨架时，发现受力面钢筋不足。钢筋代换 【质量验收要求】 511 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。 【相关规范要求】 混凝土结构设计规范G

17、B 500102002 1122 结构构件中的普通纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB335级钢筋；箍筋宜选用HRB335、HRB400、HPB235级钢筋。在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵向受力钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行代换，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。 建筑抗震设计规范GB 500112001 394在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。 【施工工艺与技术】 (一)钢筋代换原则 当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求

18、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。 (二)钢筋代换方法 钢筋代换的方法有以下3种：1、当结构构件是按强度控制时，采用等强度代换原则；A2f2A1f1其中，A、f分别代表钢筋的面积和设计强度角标1、2代表原钢筋设计和代换后的状态2、当结构构件采用最小配筋率控制时，采用等面积代换原则；A2=A1其中，A代表钢筋的面积角标1、2代表原钢筋设计和代换后的状态3、当结构构件按裂缝宽度或挠度

19、控制时，钢筋的代换采需进行裂缝宽度或挠度验算。(三)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、桁架下弦等，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)粱的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以

20、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。 为了您的安全，请只打开来源可靠的网址 打开网站取消来自: http:/ 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

21、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fy1热轧钢筋HPB235210210HRB335300

22、300HRB400 360360RRB400 3603602冷轧带肋钢筋LL550360360LL650430380LL8005303809-3-2-3 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；h

23、02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

24、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

25、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

26、，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

27、度小结：代换钢筋采用422225，按图9-57（b）布置，满足原设计要求。tiangang1002009-06-04 00:13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。

28、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；