钢筋下料计算

摘自《建筑施工计算手册》（第二版）江正荣编著钢筋配料计算钢筋下料长度与钢筋图中的尺寸是不同的，钢筋图中注明的尺寸是钢筋的外包尺寸（施工时也大多是量外包尺寸），外包尺寸大于轴线长度，但钢筋经弯曲成型后，其轴线长度并无变化，因此钢筋应按轴线长度下料，否则，钢筋长度大于要求长度，将导致保护层不够，或钢筋尺寸大于模板净空，既影响施工，又造成浪费。

在直线段，钢筋的外包尺寸与轴线长度并无差别，在弯曲处，钢筋外包尺寸与轴线长度间存在一个差值，称之为量度差。

故钢筋的下料长度为各段外包尺寸之和减去量度差，再加端部弯勾尺寸（称末端弯钩增长值）9 钢筋工程9.1 钢筋代换基本计算1、在施工中，已确认工地不可能供应设计图要求的钢筋品种和规格时，才允许根据库存条件进行钢筋代换。

2、代换前，必须充分了解设计意图、构件特征和代换钢筋性能，严格遵守国家现行设计规范和施工验收规范及有关技术规定。

3、代换后，仍能满足各类极限状态的有关计算要求以及必要的配筋构造规定（如受力钢筋的箍筋的最小直径、间距、锚固长度、配筋百分率、以及混凝土保护层厚度等）；在一般情况下，代换钢筋还必须满足截面对称的要求。

4、对抗裂性要求高的构件（如吊车梁、薄腹梁、屋架下弦等），不宜用光面钢筋代换变形钢筋，以免裂缝开展过宽。

5、梁内纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别进行代换，以保证正截面与斜截面强度。

6、偏心受压构件或偏心受拉构件（如框架柱、承受吊车荷载的柱、屋架上弦等）钢筋代换时，应按受力面（受压或受拉）分别代换，不得取整个截面配筋量计算。

7、吊车梁等承受反复荷载作用的构件，必要时，应在钢筋代换后进行疲劳验算。

8、当构件受裂缝宽度控制时，代换后应进行裂缝宽度验算。

如代换后裂缝宽度有一定增大（但不超过允许的最大裂缝宽度，被认为代换有效），还应对构件作挠度验算。

9、同一截面内配置不同种类和直径的钢筋代换时，每根钢筋拉力差不宜过大（同品种钢筋直径差一般不大于5mm），以免构件受力不匀。

10、钢筋代用应避免出现大材小用，优材劣用，或不符合专料专用等现象。

钢筋代换后，其用量不大于原设计用量的5%，如判断原设计有一定潜力，也可以略微降低，但也不应低于原设计用量的2%。

11、进行钢筋代换的效果，除应考虑代换后仍能满足结构各项技术性能要求之外，同时还要保证用料的经济性和加工操作的方便。

12、重要结构和预应力混凝土钢筋的代换应征得设计单位同意。

9.1.2 钢筋等强度代换计算当结构构件按强度控制时，可按强度相等的方法进行代换，即代换后钢筋的“钢筋抗力”不小于施工图纸上原设计配筋的“钢筋抗力”，即A s1f y1≤A s2f y2 （9-1）或n1d21f y1≤n2d22f y2 （9-2）当原设计钢筋与拟代换的钢筋直径相同时：n1f y1≤n2f y2 （9-3）当原设计钢筋与拟代换的钢筋级别相同时（即f y1=f y2）：n1 d21≤n2 d22 （9-4）式中f y1、f y2—分别为原设计钢筋和拟代换钢筋的抗拉强度设计值（N/mm2）；A s1、A s2—分别为原设计钢筋和拟代换钢筋的计算截面面积（mm2）；n1、n2—分别为原设计钢筋和拟代换钢筋的根数（根）；d1、d2—分别为原设计钢筋和拟代换钢筋的直径（mm）。

在普通钢筋砼构件中，高强度钢筋难以充分发挥作用，故多采用HRB335级、HRB400级钢筋，以及HPB235级钢筋。

常用钢筋的强度标准值和强度设计值见表9-1。

普通热扎钢筋强度标准值、强度设计值（N/mm2）表9-1种类符号直径（mm）强度标准值强度设计值f yk f y f y′HPB235（Q235） A 8-20 235 210 210HRB335（20MnSi） B 6-50 335 300 300HRB400（20MnSi、20MnSiNb、20MnTi）C 6-50 400 360 360RRB400（K20MnSi）C R8-40 400 360 360 注：1、热扎钢筋直径系指公称直径；2、当采用直径大于40mm的钢筋时，应有可靠的工程以验；3、在砼结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件和钢筋抗拉强度设计值大于300 N/mm2时，仍应按300N/mm2取值。

钢筋的计算截面面积是根据它们的直径大小（对于变形钢筋，按公称直径），按圆形面积计算公式A=πd2/4算出的截面面积As，见表9-2。

用于板类构件1m 宽的钢筋面积As见表9-3。

钢筋面积As（mm2）表9-2钢筋直径（mm）钢筋根数1 2 3 4 5 6 7 8 94 12.6 25.1 37.7 50.3 62.8 75.4 88 100.5 113.15 19.6 39.3 58.9 78.5 98.2 117.8 137.4 157.1 176.76 28.3 56.5 84.8 113.1 141.4 169.6 197.9 226 2548 50.3 100.5 150.8 201 251 302 352 402 4529 63.6 127.2 190.9 254 318 382 445 509 57310 78.5 157.1 236 314 393 471 550 628 70712 113.1 226 339 452 565 679 792 905 101814 153.9 308 462 616 770 924 1078 1232 138516 201 402 603 804 1005 1206 1407 1608 181018 254 509 763 1018 1272 1527 1781 2036 229020 314 628 942 1257 1571 1885 2199 2513 282722 380 760 1140 1521 1901 2281 2661 3041 342125 491 982 1473 1963 2454 2945 3436 3927 441828 616 1232 1847 2463 3079 3695 4310 4926 554232 804 1608 2413 3217 4021 4825 5630 6434 723836 1018 2036 3054 4072 5089 6107 7125 8143 916140 1257 2513 3770 5027 6283 7540 8796 10053 113101m宽的钢筋面积As（mm2）表9-3 钢筋间距钢筋直径（mm）（mm） 6 6/8 8 8/10 10 10/12 12 12/14 1480 353 491 628 805 982 1198 1414 1669 192490 314 436 559 716 873 1065 1257 1484 1710100 283 393 503 644 785 958 1131 1335 1539 110 257 357 457 585 714 871 1028 1214 1399 120 236 327 419 537 654 798 942 1113 1283 130 217 302 387 495 604 737 870 1027 1184 140 202 280 359 460 561 684 808 954 1100 150 188 262 335 429 524 639 754 890 1026 160 177 245 314 403 491 599 707 834 962 170 166 231 296 379 462 564 665 785 906 180 157 218 279 358 436 532 628 742 855 190 149 207 265 339 413 504 595 703 810 200 141 196 251 322 393 479 565 668 770 210 135 187 239 307 374 456 539 636 733 220 129 178 228 293 357 436 514 607 700 230 123 171 219 280 341 417 492 581 669 240 118 164 209 268 327 399 471 556 641 250 113 157 201 258 314 383 452 534 616 式（9-1）-式（9-4）为一种钢筋代换另一种钢筋的情况，当多种规格钢筋代换时，则有：∑n1d21f y1≤∑n2d22f y2 （9-5）当用两种钢筋代换原设计的一种钢筋时：n1d21f y1≤n2d22f y2 +n3d23f y3 （9-6）当用多种钢筋代换原设计的一种钢筋时：n1d21f y1≤n2d22f y2 +n3d23f y3 +n4d24f y4 +……（9-7）式中符号意义均同前，式中有下标“2”、“3”、“4”…….的代表拟代换的两种或多种钢筋。

具体运用（9-6）式时，可将该式写为：n3≥（n1d21f y1—n2d22f y2 ）/d23f y3 （9-8）令a= n*d21f y1/d23f y3，b= d22f y2/d23f y3则有n3≥a-bn2 （9-9）当假定一个n2值，便可得到一个相应的n3值，因此应多算几种情况，进行比较，以便得到一个较为经济合理的钢筋代换方案。

同样具体应用（9-7）式时，可将该式写为：n2≥（n1d21f y1—n3d23f y3 —n4d24f y4）/d22f y2 （9-10）同理，需要假定n3、n4…..才能根据式（9-10）计算出n 2值；计算过程较繁琐，但也必须多算几种情况，以供比较选择。

实际只有当钢筋根数很多时，才用多种钢筋代换原设计一种钢筋。

[例9-1]矩形梁原设计采用HRB335级钢筋3B16mm，现拟用HPB235级钢筋代换，试计算需代换钢筋的直径、根数和面积。

解：由表（9-2）A s1=201mm，由式（9-1）得A s2=A s1f y1/ f y2=3*201*300/210=861.4mm2先用2A20mm和1A18mm钢代换。

A s2=2*314+1*254=882mm2＞861.4mm2[例9-2]框架梁原设计采用HRB335级钢筋6B14mm，现拟用HPB235级钢筋A16mm代换，试计算确定需代换根数。

解：由式（9-2）得代换根数为：n2= n1d21f y1/ d22f y2=6*300*142/（210*162）=6.56根用7根故知需用7根A16钢筋代换。

[例9-3] 框架梁原设计采用HPB235级钢筋12A18mm，现拟用HRB400级C14mm钢筋和HRB335级B16mm两种钢筋代换，试计算确定两种钢筋各需代换的根数。