鋼筋代換公式.doc

鋼筋代換公式.等面積和等強度.都要 .要 詳細,答：（一）等強度代換不同鋼號鋼筋代換時,按強度相等的原則進行代換,稱為“等強度代換” .等強度代換的條件就是代換鋼筋的總承載力等于原設計鋼筋的總承載力.用公式可表示為：AS2?y2AS1?y1即 AS2AS1 ?y1?y2或 n2d22?y2n1 d22?y1即 n2n1d1 2?y1d22?y2式中AS1、AS2分別為原設計鋼筋總面積和代換后設計鋼筋總面積；?y1、?y 2分別為原設計鋼筋強度和代換后鋼筋設計強度；n1、n2分別為原設計鋼筋根數(shù)和代換后鋼筋根數(shù)；n1、n2分別為原設計鋼筋直徑和代換后鋼筋直徑；（二）等面積代換用同鋼號鋼筋代換時,可按鋼筋截面積相等的原則進行代換,稱為“等面積代換” .即AS1AS2或 n1d12n2d22n2n1d12d22式中符號同前.例 某預制板設計配筋為612,倉庫無此鋼筋,現(xiàn)擬用10鋼筋代換,試計算需用代換根數(shù).解n2n1?d12/d2261.221.028.64（根）取9根10鋼筋代用.鋼筋等截面及等強度代換鋼筋理論重量： 理論重量=0.00617*d2（kg/m） 強度系數(shù)（設計強度）：級鋼2.4 級鋼3.4 級鋼3.8 （1）等截面代換：一般指原設計鋼筋和代換鋼筋的材質(zhì)（設計強度）相同，但直徑不同的代換，其計算公式為： 代換鋼筋間距=(代換鋼筋理論重量/原設計鋼筋理論重量)*原設計間距 例 某設計采用了圓10鋼筋，間距180mm配筋，因圓10鋼筋無貨，擬用圓8代換，代換鋼筋的間距應是多少？ 代換鋼筋間距=0.395/0.617*180=115（mm） （2）按理論重量代換鋼筋根數(shù)：適用于采用根數(shù)配筋時，計算公式為： 代換鋼筋根數(shù)原設計鋼筋理論重量/代換鋼筋理論重量*原設計根數(shù) 例某設計配筋為10根圓10，擬用圓8代換，代換后應是多少根？ 代換鋼筋根數(shù)=0.617/0.395*10=15.62，取定16根。 采用根數(shù)代換時， 一定要注意構造要求。 （3）等強度代換：一般指原設計鋼筋與代換鋼筋的規(guī)格（直徑）相同或者不同，但材質(zhì)（設計強度）不同時的代換，其計算公式為： 代換鋼筋間距=（代換鋼筋理論重量*代換鋼筋強度系數(shù)）/（原設計鋼筋理論重量*原設計鋼筋強度系數(shù)）*原設計間距（mm） 例原設計圓10間距180mm（級鋼），現(xiàn)采用圓8代換（級鋼），代換鋼筋的間距應是多少？ 代換鋼筋間距=（0.395*3.4）/（0.617*2.4）*180=163（mm） （4）按強度代換鋼筋根數(shù)：適用于設計采用根數(shù)配筋時，計算公式如下： 代換鋼筋根數(shù)(原設計鋼筋理論重量*原設計鋼筋強度系數(shù))/(代換鋼筋理論重量/代換鋼筋強度系數(shù))*原設計根數(shù) 例原設計采用4根圓25（級鋼），若用圓22（級鋼）代換鋼筋，需要幾根？ 代換鋼筋根數(shù)=（3.85*2.4）/（2.98*3.4）*4=3.65，取定4根 (2)等面積代換：當構件按最小配筋率配筋時，鋼筋可按面積相等原則進行代換。(3)當構件受裂縫寬度或撓度控制時，代換后應進行裂縫寬度或撓度 二鋼筋代換方法鋼筋代換的方法有以下3種：三代換注意事項鋼筋代換時，必須充分了解設計意圖和代換材料性能，并嚴格遵守現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范的各項規(guī)定；凡重要結構中的鋼筋代換，應征得設計單位同意。 (1)對某些重要構件，如吊車梁、薄腹梁、桁架下弦等，不宜用HPB235級光圓鋼筋代替HRB335和HRB400級帶肋鋼筋。(2)鋼筋代換后，應滿足配筋構造規(guī)定，如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長度等。(3)同一截面內(nèi)，可同時配有不同種類和直徑的代換鋼筋，但每根鋼筋的拉力差不應過如同品種鋼筋的直徑差值一般不大于5mm)，以免構件受力不勻。 (4)粱的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應分別代換，以保證正截面與斜截面強度。 (5)偏心受壓構如框架柱、有吊車廠房柱、桁架上弦等或偏心受拉構件作鋼筋代換時，不取整個截面配筋量計算，應按受力面受壓或受拉分別代換。(6)當構件受裂縫寬度控制時，如以小直徑鋼筋代換大直徑鋼筋，強度等級低的鋼筋代替強度等級高的鋼筋，則可不作裂縫寬度驗算。 【質(zhì)量通病與防治】一柱子受力筋代換后截面不足1現(xiàn)象綁扎柱子鋼筋骨架時，發(fā)現(xiàn)受力面鋼筋不足。鋼筋代換【質(zhì)量驗收要求當鋼筋的品種、級別或規(guī)格需作變更時，應辦理設計變更文件。【相關規(guī)范要求】 混凝土結構設計規(guī)范GB 50010結構構件中的普通縱向受力鋼筋宜選用HRB400、HRB335級鋼筋；箍筋宜選用HRB335、HRB400、HPB235級鋼筋。在施工中，當需要以強度等級較高的鋼筋代替原設計中的縱向受力鋼筋時，應按鋼筋受拉承載力設計值相等的原則進行代換，并應滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構造措施的要求。 建筑抗震設計規(guī)范GB 50011在施工中，當需要以強度等級較高的鋼筋替代原設計中的縱向受力鋼筋時，應按照鋼筋受拉承載力設計值相等的原則換算，并應滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構造措施的要求?！臼┕すに嚺c技術】一鋼筋代換原則當施工中遇有鋼筋的品種或規(guī)格與設計要求不符時，可參照以下原則進行鋼筋代換：(1)等強度代換：當構件受強度控制時，鋼筋可按強度相等原則進行代換。 (2)等面積代換：當構件按最小配筋率配筋時，鋼筋可按面積相等原則進行代換。(3)當構件受裂縫寬度或撓度控制時，代換后應進行裂縫寬度或撓度驗算。二鋼筋代換方法鋼筋代換的方法有以下3種 1、當結構構件是按強度控制時，采用等強度代換原則；A2f2A1f1其中，A、f分別代表鋼筋的面積和設計強度角標1、2代表原鋼筋設計和代換后的狀態(tài)2、當結構構件采用最小配筋率控制時，采用等面積代換原則；A2=A1 其中，A代表鋼筋的面積角標2代表原鋼筋設計和代換后的狀態(tài)3、當結構構件按裂縫寬度或撓度控制時，鋼筋的代換采需進行裂縫寬度或撓度驗算。三代換注意事項 鋼筋代換時，必須充分了解設計意圖和代換材料性能，并嚴格遵守現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范的各項規(guī)定；凡重要結構中的鋼筋代換，應征得設計單位同意。(1)對某些重要構件，如吊車梁、薄腹梁、桁架下弦等，不宜用HPB235級光圓鋼筋代替HRB335和HRB400級帶肋鋼筋。(2)鋼筋代換后，應滿足配筋構造規(guī)定，如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長度等。(3)同一截面內(nèi)，可同時配有不同種類和直徑的代換鋼筋，但每根鋼筋的拉力差不應過大如同品種鋼筋的直徑差值一般不大于5mm)，以免構件受力不勻。(4)粱的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應分別代換，以保證正截面與斜截面強度。(5)偏心受壓構件如框架柱、有吊車廠房柱、桁架上弦等或偏心受拉構件作鋼筋代換時，不取整個截面配筋量計算，應按受力面受壓或受拉分別代換。 (6)當構件受裂縫寬度控制時，如以小直徑鋼筋代換大直徑鋼筋，強度等級低的鋼筋代替強度等級高的鋼筋，則可不作裂縫寬度驗算。鋼筋代換當鋼筋的品種、級別或規(guī)格需作變更時，應辦理設計變更文件。代換原則當施工中遇有鋼筋的品種或規(guī)格與設計要求不符時，可參照以下原則進行鋼筋代換： 1等強度代換：當構件受強度控制時，鋼筋可按強度相等原則進行代換。 2.等面積代換：當構件按最小配筋率配筋時，鋼筋可按面積相等原則進行代換。3當構件受裂縫寬度或撓度控制時，代換后應進行裂縫寬度或撓度驗算。等強代換方法 1計算法 式中 n2代換鋼筋根數(shù)；n1原設計鋼筋根數(shù)； d2代換鋼筋直徑；d1原設計鋼筋直徑；fy2代換鋼筋抗拉強度設計值（表fy1原設計鋼筋抗拉強度設計值。上式有兩種特例：1設計強度相同、直徑不同的鋼筋代換： 2直徑相同、強度設計值不同的鋼筋代換：鋼筋強度設計值（N/mm2）鋼筋種類 抗拉強度設計值fy 抗壓強度設計值fy 1 熱軋鋼筋 HPB235 210 210 HRB335 300 300 HRB400 360 360 RRB400 360 360 2 冷軋帶肋鋼筋 LL550 360 360 LL650 430 380 LL800 530 380 9-3-2-3 構件截面的有效高度影響 鋼筋代換后，有時由于受力鋼筋直徑加大或根數(shù)增多而需要增加排數(shù)，則構件截面的有效高度h0減小，截面強度降低。通常對這種影響可憑經(jīng)驗適當增加鋼筋面積，然后再作截面強度復核。 對矩形截面的受彎構件，可根據(jù)彎矩相等，按下式復核截面強度。 式中 N1原設計的鋼筋拉力，等于As1fAs1原設計鋼筋的截面面積，fy1原設計鋼筋的抗拉強度設計值）； N2代換鋼筋拉力，同上；h01原設計鋼筋的合力點至構件截面受壓邊緣的距離； h02代換鋼筋的合力點至構件截面受壓邊緣的距離； fc混凝土的抗壓強度設計值，對C20混凝土為9.6N/mm2，對C25混凝土為11.9N/mm2，對C30混凝土為14.3N/mm2；b構件截面寬度。 9-3-2-4 代換注意事項 鋼筋代換時，必須充分了解設計意圖和代換材料性能，并嚴格遵守現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范的各項規(guī)定；凡重要結構中的鋼筋代換，應征得設計單位同意。 1對某些重要構件，如吊車梁、薄腹梁、彬架下弦等，不宜用HPB235級光圓鋼筋代替HRB335和HRB400級帶肋鋼筋。 2鋼筋代換后，應滿足配筋構造規(guī)定，如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長度等。 3同一截面內(nèi)，可同時配有不同種類和直徑的代換鋼筋，但每根鋼筋的拉力差不應過大（如同品種鋼筋的直徑差值一般不大于5mm），以免構件受力不勻。4梁的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應分別代換，以保證正截面與斜截面強度。5偏心受壓構件（如框架柱、有吊車廠房柱、桁架上弦等）或偏心受拉構件作鋼筋代換時，不取整個截面配筋量計算，應按受力面（受壓或受拉）分別代換。6當構件受裂縫寬度控制時，如以小直徑鋼筋代換大直徑鋼筋，強度等級低的鋼筋代替強度等級高的鋼筋，則可不作裂縫寬度驗算。 鋼筋代換實例今有一塊6m寬的現(xiàn)澆混凝土樓板，原設計的底部縱向受力鋼筋采用HPB235級12鋼筋120mm，共計50根。現(xiàn)擬改用HRB335級12鋼筋，求所需12鋼筋根數(shù)及其間距。 解本題屬于直徑相同、強度等級不同的鋼筋代換，采用公式（計算：n2=50210/300=35根，間距=12050/35=171.4取170mm 例今有一根400mm寬的現(xiàn)澆混凝土梁，原設計的底部縱向受力鋼筋采用HRB335級22鋼筋，共計9根，分二排布置，底排為7根，上排為2根?，F(xiàn)擬改用HRB400級25鋼筋，求所需25鋼筋根數(shù)及其布置。解 本題屬于直徑不同、強度等級不同的鋼筋代換，采用公式（： 5.81根，取6根。應該為360 一排布置，增大了代換鋼筋的合力點至構件截面受壓邊緣的距離h0，有利于提高構件的承載力。 例3 已知梁的截面面積尺寸如圖所示，采用C20混凝土制作，原設計的縱向受力鋼筋采用HRB400級20鋼筋，共計6根，單排布置，中間4根分別在二處彎起。擬改用HRB335級22鋼筋，求所需鋼筋根數(shù)及其布置。 圖9-57 矩形梁鋼筋代換 （a）原設計鋼筋；（b）代換鋼筋解 1彎起鋼筋與縱向受力鋼筋分別換，以2 20為單位，按公式（9-11）代換22鋼筋，1.98，取2根。 2代換后的鋼筋根數(shù)不變，但直徑增大，需要復核鋼筋凈間距s s=（300-225-622）/5=23.625mm，需要布置為兩排（底排4根、二排2根）。 3代換后的構件截面有效高度h02減小，需要式（9-14）復核截面強度。 4角部兩根改為25鋼筋，再復核截面強度 小結：代換鋼筋采用422225，按圖9-57（b）布置，滿足原設計要求。 tiangang100 2009-06-04 00:13 如果全部是上部通長鋼筋則不能布置為兩排，不過300的梁寬5根25的應該是下部鋼筋，8根20的代換如果布置為兩排，二排的鋼筋受力顯然不如一排的。雖然是等面積代換，但是梁的承載力削弱了?？傊粭l原則，涉及到結構變更的必須經(jīng)過設計師的同意并辦理相關的變更文件。施工單位可以根據(jù)施工條件、難度等提出變更要求并寫出詳細變更內(nèi)容，技術核定單就是專門用來作類似的變更的，可以是施工單位提出，也可以由建設單位提出。經(jīng)過監(jiān)理、設計、建設單位簽字蓋章認可的技術核定單是有效的設計文件。當施工中遇有鋼筋的品種或規(guī)格與設計要求不符是，可按鋼筋等強度代換、等面積代換原則代換： 1、等強度代換當構件受強度控制時，鋼筋可按強度相等原則進行代換；即不同鋼號的鋼筋按強度相等的原則代換。即代換后的鋼筋強度應大于或等于代換前的鋼筋強度； 2、等面積代換：當構件按最小配筋率配筋時，鋼筋可按面積相等的原則進行代換。即同鋼號的鋼筋按鋼筋面積相等的原則代換； 3、當構件受裂縫寬度或撓度控制時，代換后進行雷鋒寬度或撓度驗算； 4、代換后的鋼筋應滿足構造要求和設計中提出的特殊要求； 鋼筋代換時，必須要充分了解設計意圖和代換材料性能，并嚴格遵守現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范的各項規(guī)定；凡重要結構中的鋼筋代換，要征得設計單位同意。 （1）、對某些重要的構件，如吊車梁、薄腹梁、桁架弦等，不宜用一級光圓鋼筋代替二級帶肋鋼筋； （2）、鋼筋替換后，應滿足配筋構造規(guī)定，如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長度等；3）、同一截面內(nèi)，可同時配有不同種類和直徑的代換鋼筋