鋼筋代換計算總結

2021-12-27 08:27:57 字數 2310 閱讀 4155

當鋼筋的品種、級別或規格需作變更時,應辦理設計變更檔案。

當施工中遇有鋼筋的品種或規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,代換後應進行裂縫寬度或撓度驗算。

1.計算法

(9-11)

式中 n2——代換鋼筋根數;

n1——原設計鋼筋根數;

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9-28);

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:

(9-12)

(2)直徑相同、強度設計值不同的鋼筋代換:

(9-13)

鋼筋強度設計值(n/mm2) 表9-28

鋼筋代換後,有時由於受力鋼筋直徑加大或根數增多而需要增加排數,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驗適當增加鋼筋面積,然後再作截面強度複核。

對矩形截面的受彎構件,可根據彎矩相等,按下式複核截面強度。

(9-14)

式中 n1——原設計的鋼筋拉力,等於as1fy1(as1——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。

鋼筋代換時,必須充分了解設計意圖和代換材料效能,並嚴格遵守現行混凝土結構設計規範的各項規定;凡重要結構中的鋼筋代換,應徵得設計單位同意。

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.鋼筋代換後,應滿足配筋構造規定,如鋼筋的最小直徑、間距、根數、錨固長度等。

3.同一截面內,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於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。

[例1] 今有一塊6m寬的現澆混凝土樓板,原設計的底部縱向受力鋼筋採用hpb235級(強度等於210n/mm2)φ12鋼筋@120mm,共計50根。現擬改用hrb335級(強度等於300n/mm2)φ12鋼筋,求所需φ12鋼筋根數及其間距。

[解]本題屬於直徑相同、強度等級不同的鋼筋代換,採用公式(9-13)計算:

n2=50×210/300=35根,間距=120×50/35=171.4取170mm

[例2] 今有一根400mm寬的現澆混凝土梁,原設計的底部縱向受力鋼筋採用hrb335級(強度等於300n/mm2)φ22鋼筋,共計9根,分二排布置,底排為7根,上排為2根。現擬改用hrb400級(強度等於360n/mm2)25鋼筋,求所需25鋼筋根數及其布置。

[解] 本題屬於直徑不同、強度等級不同的鋼筋代換,採用公式(9-11)計算:

=5.81根,取6根。

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,有利於提高構件的承載力。

[例3] 已知梁的截面面積尺寸如圖9-57a所示,採用c20混凝土製作,原設計的縱向受力鋼筋採用hrb400級(強度等於360n/mm2)20鋼筋,共計6根,單排布置,中間4根分別在二處彎起。現擬改用hrb335級(強度等於300n/mm2)φ22鋼筋,求所需鋼筋根數及其布置。

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代換,以220為單位,按公式(9-11)代換φ22鋼筋,=1.98,取2根。

2.代換後的鋼筋根數不變,但直徑增大,需要複核鋼筋淨間距s:

s=(300-2×25-6×22)/5=23.6<25mm,需要布置為兩排(底排4根、二排2根)。

3.代換後的構件截面有效高度h02減小,需要按公式(9-14)複核截面強度。

4.角部兩根改為φ25鋼筋,再複核截面強度

小結:代換鋼筋採用4φ22+2φ25,按圖9-57(b)布置,滿足原設計要求。

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