钢筋代换一般规则与方法
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试述钢筋代换的原则及方法1. 哎呀呀,钢筋代换可不是随随便便就能搞的呀!就像你不能随便拿双鞋就替代另一双一样。
原则之一呢,是等强度代换呀。
比如说,原来的钢筋强度很高,那你换的也得差不多才行啊,不然房子不就不结实啦?就好比一个大力士,你不能随便找个小瘦子来替代他干活呀!2. 嘿,还有等面积代换呢!这就好比你用同样大小的布去换另一块布,面积得一样呀。
你看,如果原来的钢筋面积挺大,你换个小不点的,那能行么?这不就像用一块小瓷砖去补大洞,肯定补不住嘛!3. 哇塞,代换的时候还得考虑构造要求呢!这可不能马虎呀。
就像你穿衣服得符合场合一样,不能乱穿呀。
要是不考虑构造,那房子盖起来可能会出大问题的呀!4. 另外呀,代换钢筋也得注意钢筋的间距哟!这就好像排队,得有合适的间隔呀。
要是间距乱七八糟的,那不就乱套啦?比如说原来钢筋间距合适,你换了之后变得很挤或很松,那可不行哦!5. 哟呵,还得考虑使用功能呢!比如有些地方对钢筋的要求特别高,那可不能随便换呀。
就如同你不能拿一般的工具去干精细活一样,得挑合适的呀!6. 还有呢,进行钢筋代换得经过相关人员同意呀!可不是你想换就换的。
这就像你要做个大决定,也得问问家人朋友的意见嘛。
要是自己擅自行动,出了问题谁负责呀?7. 而且呀,在代换过程中要做好记录呀!这样以后出了问题也好找原因。
这不就像你写日记,把重要的事情记下来一样。
要是啥都不记,到时候都忘了怎么换的了。
8. 总之呢,钢筋代换可不是小事呀,得方方面面都考虑到!不然房子盖得不结实,那可是大麻烦呀!咱可不能在这上面马虎,一定得谨慎谨慎再谨慎呀!我的观点结论就是:钢筋代换得严格按照这些原则和方法来进行,不能有丝毫马虎,这样才能保证建筑的质量和安全。
钢筋代换的原则和方法
钢筋代换是指在钢筋混凝土结构设计中,根据特定的要求和条件,使用不同规格或材质的钢筋进行替代,从而实现工程节约、提高效益的一种设计方法。
进行钢筋代换时,需要遵循以下原则和方法:
1. 强度等级原则:在进行钢筋代换时,应保证替代钢筋的抗拉强度等级不低于原设计钢筋的抗拉强度等级,以确保结构的安全性能。
2. 面积比原则:进行钢筋代换时,应保持新旧钢筋之间的截面积比尽可能接近,以维持结构原有的受力性能。
3. 锚固长度原则:在进行钢筋代换时,应根据钢筋的抗拉强度和受力条件,重新计算和确定新钢筋的锚固长度,以保证新旧钢筋之间的连接效果不变。
4. 避免过度变形原则:在进行钢筋代换时,应避免新旧钢筋之间的应变差异过大,以确保结构的整体变形性能符合设计要求。
5. 材质选择原则:在进行钢筋代换时,应根据工程实际情况选取合适的钢筋材质,确保满足结构的设计要求和性能需求。
进行钢筋代换时,需要进行合理的计算和分析,以确保代换后的结构仍能满足设计要求。
同时,在代换过程中,还需要考虑施工的可行性和经济效益,确保代换方案的可行性和经济性。
钢筋代换公式
钢筋代换公式可以帮助工程师在实际施工中灵活应对钢筋材料的缺乏和价格波动。
下面介绍几种常见的代换方法:
1、等截面代换:这种方法适用于原设计钢筋和代换钢筋
的材质(设计强度)相同,但直径不同的情况。
代换钢筋间距可根据公式计算得出。
例如,如果原设计采用圆10钢筋,间距为180mm,但圆10钢筋无货,可以拟用圆8钢筋代换。
根据公式,代换间距
为0.359/0.617*180=115mm。
2、按理论重量代换根数:这种方法适用于采用根数配筋时。
代换钢筋根数可根据公式计算得出,但需要注意构造要求。
例如,如果原设计配筋10根圆10的钢筋,但圆10钢筋
无货,可以拟用圆8钢筋代换。
根据公式,代换后的根数为
0.617/0.359*10=15.62.
3、等强度代换:这种方法适用于原设计钢筋与代换钢筋的规格(直径)相同或不同,但材质(设计强度)不同时的情况。
代换钢筋间距可根据公式计算得出。
例如,如果原设计采用圆10钢筋间距180(Ⅰ级钢),但圆8(Ⅱ级钢)可以代换,根据公式,代换后的钢筋间距为(0.359*3.4)/(0.617*2.4)*180=163mm。
4、按强度代换根数:这种方法适用于设计采用根数配筋时。
代换钢筋根数可根据公式计算得出。
例如,原设计采用4根25(Ⅰ级钢),如果用圆钢筋代换,根据公式,需要3.65根,即(3.85*3.4)/(2.98*3.4)
*4=3.65.。
钢筋代换一般规则及法二○○九年十月十九日目录一、代换原则: (3)二、代换注意事项 (3)三、常用代换法: (4)1、等强法 (4)2、等截面法 (4)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 (5)四、钢筋代换实例 (6)五、钢筋代换的验算: (8)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、梁侧面构造筋)⑩、钢筋代换必须符合规规定的最大、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,并格遵守现行混凝土结构设计规的各项规定;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。
1、等截面代换比如说,小张去超市买了2把面条,每把1.2g,总共2.4kg。
回去以后感觉不合适,1.2g吃一顿吃不了,吃两顿不够,十分不方便。
3把0.8g加起来依然是2.4kg,这就叫等截面代换。
以下是揭秘时间,一根直径25mm的钢筋为什么能够用1根直径22毫米加1根直径12mm的钢筋代换呢?有一个事情必须说清楚,钢筋的横截面都是圆形的,这个圆形的横截面面积就叫做钢筋的截面积。
用数学公式就能计算,然而更简便的方法是有人已经计算好了,全在这张表上:查表就知道,直径25mm钢筋截面积490.9,直径22mm钢筋截面积380.1,二者相差110.8直径12mm钢筋截面积113.1>110.8就这么简单!2、等强度代换假如说小张回去后感觉不应该买面条,面粉可以做面条,也可以做面包,还有很多东西,找到超市老板娘。
老板娘会怎么换呢?一个原则,只要钱一样就行。
这叫等强度代换。
钢筋也是一样,虽然都是钢筋,可是有一级钢、二级钢、三级钢。
上面这张表的第3列表示钢筋的强度不同。
比如说二级钢,一个平方毫米的强度是335,三级钢是400我们把钢筋横截面分成一个个的小方块,每个小方块是1个平方毫米。
那么它能承受的拉力,就是截面面积乘以强度。
等强度代换就是说,代换后的强度要大于代换前的强度。
3、最需要注意的问题,其实就是1点知道了啥叫等强度代换,我们来利用等强度代换省钱。
比如说,现浇板的钢筋,设计是直径8毫米,一级钢,间距100毫米。
这样绑扎太麻烦了,代换一下,直径20毫米,三级钢,间距1000毫米。
那么请问?现浇的楼板,1米远才放一根钢筋,会不会塌?肯定不行!那怎么办?其实钢筋混凝土设计国家都是有标准的,你是什么构件,最小配筋率多少,钢筋间距多少,梁的1排钢筋和2排钢筋受力差多少,等等等等都有设计规范的规定。
所以讲,任何钢筋的代换,必须办理设计变更文件。
在《混凝土结构施工规范》中,这一条是强制性条文,必须执行。
钢筋的代换方法引言:钢筋是一种常用的建筑材料,广泛应用于房屋、桥梁、道路等建设领域。
在建筑工程中,经常需要对钢筋进行代换,以满足设计要求或优化结构。
本文将介绍钢筋的代换方法,包括钢筋的尺寸代换、材质代换和布置形式代换等。
一、钢筋尺寸代换钢筋尺寸代换是指将一种规格的钢筋替换为另一种规格的钢筋,以满足设计要求。
在进行钢筋尺寸代换时,需要考虑以下几个因素:1. 强度要求:不同规格的钢筋具有不同的强度,代换时需要确保新钢筋的强度符合设计要求。
2. 受力要求:钢筋的直径和截面积决定了其受力性能,代换时需要确保新钢筋的受力性能与原钢筋相当。
3. 焊接性能:如果需要对钢筋进行焊接,代换时需要考虑新钢筋的焊接性能是否满足要求。
二、钢筋材质代换钢筋材质代换是指将一种材质的钢筋替换为另一种材质的钢筋,以满足设计要求或优化结构。
常见的钢筋材质包括普通碳素钢筋、低合金钢筋和高强度钢筋等。
在进行钢筋材质代换时,需要考虑以下几个因素:1. 强度要求:不同材质的钢筋具有不同的强度,代换时需要确保新钢筋的强度符合设计要求。
2. 耐久性要求:钢筋的材质决定了其耐久性能,代换时需要确保新钢筋的耐久性能与原钢筋相当。
3. 施工要求:不同材质的钢筋在施工过程中可能有不同的要求,代换时需要考虑施工方便性和成本效益。
三、钢筋布置形式代换钢筋布置形式代换是指将一种布置形式的钢筋替换为另一种布置形式的钢筋,以满足设计要求或优化结构。
常见的钢筋布置形式包括直条筋、弯曲筋和网格筋等。
在进行钢筋布置形式代换时,需要考虑以下几个因素:1. 受力要求:不同布置形式的钢筋受力方式不同,代换时需要确保新钢筋的受力性能与原钢筋相当。
2. 经济性要求:不同布置形式的钢筋在材料消耗和施工成本方面可能有差异,代换时需要考虑经济性和成本效益。
3. 施工要求:不同布置形式的钢筋在施工过程中可能有不同的要求,代换时需要考虑施工方便性和成本效益。
结论:钢筋的代换是建筑工程中常见的操作,通过合理的代换方法可以满足设计要求或优化结构。
钢筋代换原则、计算公式与注意事项1.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,可按照下面的原则进行钢筋代换。
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,才允许根据现有条件进行钢筋代换。
2)代换前,充分了解设计意图、构件特征和代换钢筋性能,必须征得设计单位同意,办理涉及变更文件。
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(如受力钢筋和箍筋的最小直径、间距、锚固长度、配筋百分率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HPB30O 级光面钢筋替换 HRB335、HRB400 级变形钢筋,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,应按受力方面(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少量增大(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,每根钢筋拉为差不宜过大(同品种钢筋直径差一般不大于 5mm),以免构件受力不均。
10)建筑界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。
钢筋代换时,其用量不宜大于原设计用量的 5%,如判断原设计有一定潜力,也可以略微降低,但是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,同样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。
2.钢筋代换方法及公式1)当结构构件是按强度控制时,可按强度等同原则代换,称"等强度代换"。
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22212112y y f d f d n n ≥(9-11)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。
上式有两种特例:(1)设计强度相同、直径不同的钢筋代换:222112d d n n ≥ (9-12)(2)直径相同、强度设计值不同的钢筋代换:2112y y f f n n ≥ (9—13)钢筋强度设计值(N/mm 2) 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 HRB335Φ 300 300 HRB400 360 360 RRB400 360 360 2 冷轧带肋钢筋 LL550360 360 LL650430 380 LL8005303809—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: n 2=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。
施工现场钢筋代换,如何代换、原则、方法等实例一、代换原则:等强度代换或等面积代换。
当构件配筋受强度控制时,按钢筋代换前后强度相等的原则进行代换;当构件按最小配筋率配筋时,或同钢号钢筋之间的代换,按钢筋代换前后面积相等的原则进行代换。
当构件受裂缝宽度或挠度控制时,代换前后应进行裂缝宽度和挠度验算。
二、钢筋代换时,应征得设计单位的同意,相应费用按合同规定(一般应征得业主同意)并办理相应手续。
代换后钢筋的间距、锚固长度、最小钢筋直径、数量等构造要求和受力、变形情况均应符合相应规范要求。
三、钢筋代换方法、及计算公式为:钢筋等截面及等强度代换钢筋理论重量=0.00617*d2(kg/m)强度系数(设计强度)Ⅰ级钢筋 2.4Ⅱ级钢筋 3.4Ⅲ级钢筋 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?代换钢筋的间距=0.395/0.617*180=115(mm)(2)按理论重量代换钢筋根数,适用于采用根数配筋时,计算公式为:代换钢筋根数≥原设计钢筋理论重量/代换钢筋理论重量*原设计根数【例】某设计强度配筋为10根圆10拟用圆8代换,代换后应是多少根?代换钢筋根数=0.00617/0.395*10=15.62,取定16根。
采用根数代换时,一定要注意构造要求。
(3)等强度代换:一般指原设计钢筋与代换钢筋的规格(直径)相同或者不同,但材质(设计强度) 不同时的代换,其计算式为:代换钢筋间距=(代换钢筋理论重量*代换钢筋强度系数)/(原设计钢筋理论重量*原设计钢筋强度系数)*原设计间距(mm)【例】原设计圆10间距180mm(Ⅰ级钢筋),现采用圆8代换(Ⅱ钢筋),代换钢筋的间距应该是多少?代换钢筋的间距=(0.395*3.4)/(0.00617*2.4)*180=163(mm)(4)按强度代换钢筋根数:适用于设计采用根数配筋时,计算公式如下:代换钢筋根数≥(原设计钢筋理论重量*原设计钢筋强度系数)/(代换钢筋理论重量*代换钢筋强度系数)*原设计跟数。
-!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 (4)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 (5)四、钢筋代换实例 (6)五、钢筋代换的验算: (8)-!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。
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2:22212112y 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::222112d 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(10112022bf 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。
四、 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:n 2=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:30025300229222⨯⨯⨯=n =5.81根,取6根。
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h 0,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220为单位,按公式(9-11)代换Φ22钢筋,30022360202222⨯⨯⨯=n =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h 02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。
五、钢筋代换的其它验算:一、钢筋代换抗弯承载力(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:M≤Mu=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:v≤0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s+0.8fyAstysinαs,αs---斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴向的夹角,一般取αs=45°,当梁截面较高时取αs=6 0°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/s2≥fyv1Asv1/s1fyv2---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=0.8fyAsbsinαs,所以,(2)、弯起钢筋代换后应满足:fy2Asb2≥fy1Asb1fy2---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fy2Asb2<fy1Asb1时,即拟代换弯起钢筋抗力小于原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/s2≥fyv1Asv1/s1+2vj/3hoFyv2---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)sinαs三、钢筋代换抗裂验算:构件最大裂缝宽度计算:ωmax=αcrΨσsk(1.9c+0.08deq/ρte)Esωmax---构件最大裂缝宽度αcr---构件受力特征系数(对受弯构件取αcr=2.1)Ψ---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=Σnid²i/Σniυidiρte---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ρt e<0.01时,取0.01;ρte=(As+Ap)/Atec---最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当c<20时,取20;当c >6时,取65当:Ψ<0.2时,取0.2;Ψ>1时,取1;对直接承受重复荷载的构件取Ψ=1;Ψ=1.1-0.65ftk/ρteσskσsk---按荷载效应的标准组合计算的钢筋砼纵向受拉钢筋的应力,对受弯构件:σsk=Mk/0.87hoA。