工程施工中的钢筋代换

工程施工中的钢筋代换提要：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

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　　工程施工中的钢筋代换

　　【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—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。即不同钢号的钢筋按强度相等的原则代换。即代换后的钢筋强度应大于或等于代换前的钢筋强度。

　　(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。即同钢号的钢筋按钢筋面积相等的原则代换。

　　(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。

　　(4)代换后的钢筋应满足构造要求和设计中提出的特殊要求。

　　(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。

　　钢筋理论重量：

　　理论重量=0.00617*d2（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/原设计钢筋理论重量)*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=0.617/0.395*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，其计算公式为：

　　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）

　　钢筋等强代换的原则：As1*fy1=As2*fy2

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

　　代换钢筋间距=（0.395*3.4）/（0.617*2.4）*180=163（mm）

　　［例］要求用圆12的二级钢代换圆10的二级钢，用等强度代换法进行代换，设计强度为300，现求代换后的钢筋间距，圆10的间距是100，问用圆12的代换后间距是多少？

　　As1=78.5*1000/100，fy1=fy2=300，As2=113.1*1000/S

　　将上述参数代入As1*fy1=As2*fy2

　　则代换后:S=113.1/78.5*100=144

　　原二级Φ10@100从等强代换的角度讲，可代换为Φ12@140

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