钢筋代换原则

楼主，我建议你下载建筑施工手册第四版(WORD),在本论坛里面有下载的。有些问题，其实在基本的工具书里面就有权威的解释。我在这里授人以渔了，呵呵。

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 φ 210 210

HRB335 Φ 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φ12钢筋@120mm，共计50根。现拟改用HRB335级Φ12钢筋，求所需Φ12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=50×210/300=35根，间距=120×50/35=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Φ22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Φ22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Φ22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=（300-2×25-6×22）/5=23.6＜25mm，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Φ25钢筋，再复核截面强度

小结：代换钢筋采用4Φ22＋2Φ25，按图9-57（b）布置，满足原设计要求。