钢筋代换计算公式大全

钢筋代换计算公式

HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋代换编辑本段HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋等截面及等强度代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量：

理论重量=0.00617*d^2（kg/m）

强度系数（设计强度）：

Ⅰ级钢2.4

Ⅱ级钢3.4

Ⅲ级钢3.8

（1）等截面代换：一般指原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋和代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋的材质（设计强度）相同，但直径不同时的代换，其计算公式为：

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋间距=(代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量/原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量)*原设计间距

［例］

某设计采用了圆10HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋，间距180mm配筋，因圆10HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋无货，拟用圆8代换，代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋的间距应是多少？

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋间距=0.395/0.617*180=115（mm）

（2）按理论重量代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋根数：适用于采用根数配筋时，计算公式为：

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋根数≥原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量/代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量*原设计根数

［例］某设计配筋为10根圆10，拟用圆8代换，代换后应是多少根？

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋根数=0.617/0.395*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HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋与代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"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，其计算公式为：

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋间距=[（代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量*代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋强度系数）/（原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量*原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋强度系数）]*原设计间距（mm）

［例］原设计圆10间距180mm（Ⅰ级钢），现采用圆8代换（Ⅱ级钢），代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋的间距应是多少？

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋间距=[（0.395*3.4）/（0.617*2.4）]*180=163（mm）

（4）按强度代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋根数：适用于设计采用根数配筋时，计算公式如下：

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋根数≥(原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量*原设计HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋强度系数)/(代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋理论重量/代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋强度系数)*原设计根数

［例］原设计采用4根圆25（Ⅰ级钢），若用圆22（Ⅱ级钢）代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋，需要几根？

代换HYPERLINK"/list_C032010.htm"钢筋根数=（3.85*2.4）/（2.98*3.4）*4=3.65，取定4根(2010-03-3119:51:56)HYPERLINK"javascript:;"转载标签：HYPERLINK"/c.php?t=blog&k=%D4%D3%CC%B8&ts=bpost&stype=tag"杂谈分类：HYPERLINK"/s/articlelist_1290291783_1_1.html"文章钢筋代换计算公式

一、

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=60°

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/s1

fyv2---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≥fy1Asb1

fy2---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/3ho

Fyv2---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)Es

ωmax---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/Σniυidi

ρte---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ρte＜0.01时，

取0.01；ρte=(As+Ap)/Ate

c---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/ρteσsk

σsk---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/0.87hoAN1*(3.14*D1^2/4)*fy1=N2*(3.14*D2^2/4)*fy2

N为钢筋数量

D为直径

fy1为设计钢筋的强度

fy2为替换钢筋的强度钢筋代换一般有以下几种情况，都各有一些问题需要注意。

1.等面积代换，一般是钢筋强度等级不变，改变钢筋直径，相应地，钢筋根数也跟着改变。多见于购买不到指定直径钢筋的情况；或设计图纸钢筋种类太多，适当归并钢筋种类。

引起的问题：钢筋直径变化，会引起构件裂缝宽度计算值变化。

适应情况：以小直径钢筋代换大直径钢筋，可避免裂缝宽度的问题。

需要注意：以小换大后，钢筋根数增多，若改变了原设计的钢筋排数，则构件有效计算高度h0变小。

2.等强度代换，一般是改变钢筋强度等级，以高强度钢筋代换低强度钢筋。如，以螺纹钢代换圆钢（多见于购买不到圆钢的情况）；或以高强度钢筋代换低强度钢筋，以节约钢筋（多见于甲方要求）。

引起的问题：高强钢筋延性较低强钢筋差，对结构抗震性能影响较大。

适应情况：对板、基础等，或其它不需考虑抗震要求的构件，可适用此法。

这两种钢筋代换的方法，都会改变原设计拟定的承载力和正常使用极限值，必须经原设计同意，方可进行。呆一鸡级写钢卷筋宁和谜二破级撒钢瑞筋竭的姨抗胃拉阀强柏度倡标辟准瘦值贡是匹2马3定5澡和值3摇3外5靠N堆/果m探m杆2

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1、等强度代换:孟当障构哭件罚受羞强恒度只控网制门时暑，匹钢月筋帆可剧按臣强援度柿相寨等着原秀则悠进躲行盈代哪换席；川即拳不个同者钢帐号辟的捡钢墨筋许按修强列度执相劫等炕的堡原生则怜代拴换栏。匆即奇代诊换图后暂的右钢蒸筋贪强蓬度送应毁大蜡于爪或欲等崇于月代味换肌前蚕的相钢告筋芒强饲度拼；牛

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【质量验收要求】

5．1．1当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。

【相关规范要求】

①《混凝土结构设计规范》GB50010—2002

11．2．2结构构件中的普通纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB335级钢筋；箍筋宜选用HRB335、HRB400、HPB235级钢筋。在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵向受力钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行代换，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。

②《建筑抗震设计规范》GB50011—2001

3．9．4在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。

【施工工艺与技术】

(一)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。

(二)钢筋代换方法

钢筋代换的方法有以下3种：(三)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、桁架下弦等，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)粱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。

【质量通病与防治】

(一)柱子受力筋代换后截面不足

1．现象

绑扎柱子钢筋骨架时，发现受力面钢筋不足。钢筋代换【质量验收要求】5．1．1当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。【相关规范要求】①《混凝土结构设计规范》GB50010—200211．2．2结构构件中的普通纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB335级钢筋；箍筋宜选用HRB335、HRB400、HPB235级钢筋。在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵向受力钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行代换，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。②《建筑抗震设计规范》GB50011—20013．9．4在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。【施工工艺与技术】(一)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。(二)钢筋代换方法钢筋代换的方法有以下3种：1、当结构构件是按强度控制时，采用等强度代换原则；A2×f2≥A1×f1其中，A、f分别代表钢筋的面积和设计强度角标1、2代表原钢筋设计和代换后的状态2、当结构构件采用最小配筋率控制时，采用等面积代换原则；A2=A1其中，A代表钢筋的面积角标1、2代表原钢筋设计和代换后的状态3、当结构构件按裂缝宽度或挠度控制时，钢筋的代换采需进行裂缝宽度或挠度验算。(三)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、桁架下弦等，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)粱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。来自:HYPERLINK"/%D7%F6%B7%BD%B0%B8%B5%C4/blog/item/319234007969a30c1d95831d.html"/%D7%F6%B7%BD%B0楼主，我建议你下载建筑施工手册第四版(WORD),在本论坛里面有下载的。有些问题，其实在基本的工具书里面就有权威的解释。我在这里授人以渔了，呵呵。

9-3-2钢筋代换

当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。

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

（9-11）

式中

n2——代换钢筋根数；

n1——原设计钢筋根数；

d2——代换钢筋直径；

d1——原设计钢筋直径；

fy2——代换钢筋抗拉强度设计值（表9-28）；

fy1——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：

（9-12）

（2）直径相同、强度设计值不同的钢筋代换：

（9-13）

钢筋强度设计值（N/mm2）

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

HRB335

Φ

300

300

HRB400

360

360

RRB400

360

360

2

冷轧带肋钢筋

LL550

360

360

LL650

430

380

LL800

530

380

9-3-2-3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。

（9-14）

式中

N1——原设计的钢筋拉力，等于As1fy1（As1——原设计钢筋的截面面积，fy1——原设计钢筋的抗拉强度设计值）；

N2——代换钢筋拉力，同上；

h01——原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离；

h02——代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离；

fc——混凝土的抗压强度设计值，对C20混凝土为9.6N/mm2，对C25混凝土为11.9N/mm2，对C30混凝土为14.3N/mm2；

b——构件截面宽度。

9-3-2-4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。

9-3-2-5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：

n2=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：

＝5.81根，取6根。应该为360

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h0，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，＝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h02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