各级钢筋的代换计算公式.docx

各级钢筋的代换计算公式.docx

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各级钢筋的代换计算公式

钢筋代换计算公式

新三级钢强度是二级钢的1.2倍,可减少钢筋用梁（指钢筋用量大的情况），但施工单位必须到钢厂购买市场较少。

总的情况可节约15%左右。

听施工单位人员讲，新三级钢长度为8米，没有9米长的，施工下料不如二级钢方便

新三级钢好象施工单位不大容易买的到,做过的设计后来都改为冷扎带肋钢筋,但是确实可以为国家节省大量的钢材,这点很重要的呀,呵呵

我知道在一些大院，如武汉院设计时候较多使用三级钢

我们一般再板中用三级钢，不过好多都会改成冷轧带肋的！

一般梁柱不用三级钢，做高层和地框等用钢量大时用三级钢明显省钢材，方便施工，但三级钢就是有点贵啊！

现在提倡使用新三级钢

配筋率的问题要注意，所以二级钢代换三级钢不能只以强度来等面积代换

新三级钢的使用是趋势,总的来说还是省得.而且,还能增加安全储备.就是现在产量少,不太好买.

总的来说新三级钢的趋势是好

将新三级钢用在转换层,可以省10%钢筋

新三级钢筋是热轧HRB335,新四级钢筋（老三级钢筋）是热轧HRB400

《热轧带肋钢筋》新标准

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布，从2008年3月1日起执行《热轧带肋钢筋》新标准（GB1499.2-2007），原标准（GB1499-1998）同时废止。

这在钢材流通领域引起一定的反响，尤其是经营建筑钢材的贸易商对此十重视和关注。

将新旧标准进行对比，感到有几个变化：

一是新的国家标准新标准为强制性标准，而且不设过度期，3月1日起正式实施，同时废除旧标准，而在以往一般有两年的过度期，这次没有了。

二是新标准在内容方面变化较大，在适用范围、牌号、尺寸要求、力学性能、表面质量、标志、检测及判定方法等方面都有了不同的要求。

如新标准在分类、牌号上增加了细晶粒热轧钢筋：

HRBF335、HRBF500；在订货合同上增加了“标准编号、产品名称、钢筋牌号、钢筋公称直径、长度及重量、特殊要求。

”在螺纹钢长度规定上，也有新的变化。

旧标准规定“允许偏差不得大于+50mm”，而新标准则规定“正常交货时偏差为±50mm，当要求最大长度时，其偏差为-50mm，当要求最小长度时，其偏差为+50mm。

”这就意味着，现在9米定尺的螺纹钢，可以短25mm，也可以长出25mm，都是符合标准的。

这样一来，钢厂就以节省一些材料。

三是新标准在钢筋的标志识别上作了改变，钢贸商必须掌握。

一些业内人士认为，“对贸易商来说，最重要的要数螺纹钢的标志了。

”标志就是刻在钢筋上的标记，旧标准HRB335用“2”表示；HRB400用“3”表示；HRB500用“4”表示。

而新标准的标志作了变动：

HRB335用“3”表示；HRB400用“4”表示；HRB500用“5”表示；HRBF335用“C3”表示；HRBF400用“C4”表示；HRBF500用“C5”表示。

牌号带F的抗震钢筋在标牌和“质保书”上要明示。

今后看到钢筋表面刻着“4”，就是HRB400，也就是现在说的Ⅲ级螺纹钢，不过今后Ⅲ级螺纹钢不称了，要是叫HRB400钢筋。

四是新标准对钢筋性能的一些指标进行调整。

比如新标准对钢筋的抗拉强度降低了，旧标准（HRB335、HRBF335）为490Mpa，新标准改为≥455Mpa；旧标准（HRB400、HRBF400）为570Mpa，新标准则下降到≥540Mpa。

新标准对表面质量的规定：

“只要经营钢丝刷子刷过的试样的重量、尺寸、横截面积和拉伸性能不低于本标准的要求，锈皮、表面不平整或氧化铁皮不作为拒收的理由。

”这就是说，按照新标准，生锈的螺纹钢不能算作质量问题，不是算有害的表面缺陷，客户不能要求退货。

这些对经营螺纹钢的贸易商来说确实相当重要，要运用新的标准保护用户和自己的合法利益。

五是新标准与国际接轨，有利于钢筋的出口。

这次新颁布的《热轧带肋钢筋》新标准（GB1499.2-2007），是对应国际标准ISO6935—2：

1991，同时参照国际标准ISO/DIS6935—2（2005），所以新标准与较大的变动。

这样，新标准与国际标准基本接轨了，也就是说根据新标准生产的钢筋符合国际标准，这有利于国产钢筋直接打入国际市场。

（2010-03-3119:

51:

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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/0.87hoA

N1*（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。

一级钢筋和二级钢筋的抗拉强度标准值是235和335N/mm2

一级钢筋和二级钢筋的抗拉强度设计值是210和300N/mm2

等强代换公式fy1As1=fy2As2

一般钢筋出厂时，都有标牌，标牌上标明等级。

当没有时，螺纹钢上都有标记（厂名）、规格、等级；

等级：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；

代号：

、、、；

一般表示为：

等级\标记\规格。

建筑上使用的钢筋主要是按照抗拉强度分的。

抗拉强度2400kg/cm平方称1级钢筋，图纸上用ф表示；

抗拉强度2800kg/cm平方也属1级钢筋，图纸上用圆圈中两竖的ф表示；

抗拉强度3400kg/cm平方的16Mn钢属2级钢筋，图纸上用下加一横的ф表示；

抗拉强度3800kg/cm平方的25MnSi钢属3级钢筋，图纸上用中间两竖、下加一横的ф表示。

现在资料是旧标准，现行标准应力单位是MPa，1MPa＝10Kg/cm平方，需换算。

大家也许习惯于一级钢（Ⅰ即），混合结构工程用一级钢（Ⅰ即）的量比较大，如带型基础、构造柱、圈梁、现浇楼板或者屋面板等；现浇框架结构的民用或者工业建筑物、构筑物以及水利桥梁等用二、三级钢比较多。

但若仔细分析的话，会发现用三级钢比一级钢要省，板块不大的情况下，一般板都是构造配筋，这就有最小配筋率来控制，最小配筋率与钢筋等级直接相关，您比较一下会发现，砼等级一致的情况下，一级钢和三级钢相差明显：

（大板块，受力控制时三级钢优越性更明显）

比如：

c25砼

一级钢时：

ρmin＝Max{0.20%,0.45ft/fy}＝Max{0.20%,0.27%}＝0.27%

三级钢时：

ρmin＝Max{0.20%,0.45ft/fy}＝Max{0.20%,0.16%}＝0.20%

若板厚：

h=100mm

每米需钢筋量：

AS1=1000*100*0.27%=270mm__AS3=1000*100*0.20%=200mm__

h=120mm

每米需钢筋量：

AS1=1000*120*0.27%=324mm__AS3=1000*120*0.20%=240mm__

这一比较两者的差别就出来，而两者价位是相差不多的用三级钢还有个好处，支座筋不怕踩下去。

底筋不需要弯钩。

当然，由于强度高，即使按计算也会省，不仅仅是在构造的情况下。

“

钢筋等截面及等强度代换

中小小

钢筋等截面及等强度代换

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：

一般指原设计钢筋和代换钢筋的材质（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）.........

当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符是，可按钢筋等强度代换、等面积代换原则代换：

        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，钢筋可按面积相等的原则进行代换。

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，代换后进行雷锋宽度或挠度验算；

        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；

        钢筋代换时，必须要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，要征得设计单位同意。

（1）、对某些重要的构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架弦等，不宜用一级光圆钢筋代替二级带肋钢筋；

（2）、钢筋替换后，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，但每根钢筋的拉力不应过大，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的强度；

     （5）、偏心受压构件分别代换；

     （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换强度等级高的钢筋，则可不作裂缝宽度验算；

【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—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：

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。

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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）；