钢筋代换一般规则与方法

钢筋代换

一般规则及方法

李承德

二○○九年十月十九日

目录

一、代换原则： (3)

二、代换注意事项 (3)

三、常用代换方法： (4)

1、等强法 (4)

2、等截面法 (5)

3、等质量法 (5)

4、半径简易法 (5)

5、半径＋系数简易法 (5)

三、构件截面的有效高度影响 (6)

四、钢筋代换实例 (7)

五、钢筋代换的验算： (9)

一、代换原则：

两个基本原则：

①、钢筋代换应经设计同意原则；

②、钢筋代换应遵照等强代换原则；

十个必须遵照的原则：

①、当构件配筋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原则。

②、有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋原则；

③、钢筋代换后的钢筋不混合原则；（即代换后不能形成不同级别的钢筋并肩工作现象）

④、钢筋代换后钢筋还应保持原有的平衡原则；（如梁下部原为2根16的钢筋，你不能用1根18＋1根14）

⑤、钢筋代换后保证规范规定的最小、最大间距的原则；（如板米不少于三根，受力筋最大间距在不大于200，最小间距不小于50；梁箍筋最大不大于300，小于不小于50；梁主筋间距不小于25，等等）

⑥、钢筋代换后保证规范规定的最小钢筋直径要求的原则；

⑦、钢筋代时时应考虑特殊构件的特殊要求；（如吊环只能用Ⅰ级钢筋，吊车梁的钢筋不允许代换）

⑧、钢筋代换应按受力面代换原则；（如非正压柱，必须按单侧面钢筋进行代换）

⑨、构造钢筋、措施钢筋代换不能减少根数；（如挑檐角筋、温度控制筋、梁内侧面构造筋）⑩、钢筋代换必须符合规范规定的最大、最小配筋率的要求原则。（代换后的钢筋用量不宜大于原设计用量的5%，也不低于2%）。

○11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、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。

三、常用代换方法：

1、等强法

这是最基本的方法，其它方法都是在此基础派生出来的。

基本式：

计算式1：代换后单根筋截面面积×根数×设计强度≥代换前单根筋截面面积×根数×设计强度

但也可以在有限范围内小于代换前（下同不再赘述）

计算式2：2221

2112y y f d f d n n

式中 n 2——代换钢筋根数；

n 1——原设计钢筋根数；

d 2——代换钢筋直径；

d 1——原设计钢筋直径；

f y2——代换钢筋抗拉强度设计值（表9-28）；

f y1——原设计钢筋抗拉强度设计值。

2、等截面法

1．前提条件是钢筋的级别相同(即设计强度相同、直径不同的钢筋代换)

计算式1：代换后单根筋截面面积×根数≥代换前单根筋截面面积×根数

计算式2：：22

2112d d n n （9-12） 2.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、等质量法

前提条件是钢筋的级别相同

代换后单根筋质量×根数≥代换前单根筋质量×根数

4、半径简易法

前提条件是钢筋的级别相同

代换后单根筋半径平方×根数≥代换前单根筋半径平方×根数

注：这种代换特别适合在施工现场使用，口算就能计算出来能不能代换。

如你到工地现场有人问你设计是3根16现在有18能不能用2根18代3根16，你口算2根18的9×9＝81，乘2＝162；3根16的8×8＝64，乘3＝192，结论出来了不能代换。

5、半径＋系数简易法

前提条件是钢筋的级别不同，依据《混凝土结构设计规范 GB 50010－2002》第4.2条表

4.2.3-1中的普通钢筋强度设计值，折算出系数210/300=0.7；360/300=1.2，记住常用的。然后用半径平方乘（或除）系数，这种代换也特别适合在施工现场使用，口算就能计算出来能不能代换。当然也可以用截面或质量乘（除）系数，但因数值比较零散必须用笔算或计算器计算。

钢筋强度设计值（N/mm 2） 表

三、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。

)2()2(10112022b

f N h N b f N h N c c -≥- （9-14） 式中 N 1——原设计的钢筋拉力，等于A s1f y1（A s1——原设计钢筋的截面面积，

f y1——原设计钢筋的抗拉强度设计值）；

N 2——代换钢筋拉力，同上；

h 01——原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离；

h 02——代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离；

f c ——混凝土的抗压强度设计值，对C20混凝土为9.6N/mm 2，对C25

混凝土为11.9N/mm 2，对C30混凝土为14.3N/mm 2；

b ——构件截面宽度。