鋼筋代換

鋼筋代換是指建築工程中所用的公式理論。

基本介紹

• 中文名：鋼筋代換
• 外文名：steel bar replacement
• 理論重量：0.00617×d²（kg/m）
• Ⅰ　級鋼：2.4
• Ⅱ　級鋼：3.4
• Ⅲ　級鋼：3.8

強度代換

鋼筋理論重量：

理論重量=0.00617×d&sup2；（kg/m）

強度係數

Ⅰ　級鋼　2.4

Ⅱ　級鋼　3.4

Ⅲ　級鋼　3.8

（1）等截面代換：一般指原設計鋼筋和代換鋼筋的材質（設計強度）相同，但直徑不同的代換，其計算公式為：

代換鋼筋間距=(代換鋼筋理論重量/原設計鋼筋理論重量)*原設計間距

[例] 某設計採用了圓10鋼筋，間距180mm配筋，因圓10鋼筋無貨，擬用圓8代換，代換鋼筋的間距應是多少？

代換鋼筋間距=0.395/0.617*180=115（mm）

（2）按理論重量代換鋼筋根數：適用於採用根數配筋時，計算公式為：

代換鋼筋根數≥原設計鋼筋理論重量/代換鋼筋理論重量*原設計根數

[例]某設計配筋為10根圓10，擬用圓8代換，代換後應是多少根？

代換鋼筋根數=0.617/0.395*10=15.62，取定16根。

採用根數代換時， 一定要注意構造要求。

（3）等強度代換：一般指原設計鋼筋與代換鋼筋的規格（直徑）相同或者不同，但材質（設計強度）不同時的代換，其計算公式為：

代換鋼筋間距=（代換鋼筋理論重量*代換鋼筋強度係數）/（原設計鋼筋理論重量*原設計鋼筋強度係數）*原設計間距（mm）

[例]原設計圓10間距180mm（Ⅰ級鋼），現採用圓8代換（Ⅱ級鋼），代換鋼筋的間距應是多少？

代換鋼筋間距=（0.395*3.4）/（0.617*2.4）*180=163（mm）

（4）按強度代換鋼筋根數：適用於設計採用根數配筋時，計算公式如下：

代換鋼筋根數≥(原設計鋼筋理論重量*原設計鋼筋強度係數)/(代換鋼筋理論重量*代換鋼筋強度係數)*原設計根數

[例]原設計採用4根圓25（Ⅰ級鋼），若用圓22（Ⅱ級鋼）代換鋼筋，需要幾根？

代換鋼筋根數=（3.85*2.4）/（2.98*3.4）*4=3.65，取定4根

計算公式

《混凝土結構設計規範》GB20010-2010 4.2.8當進行鋼筋代換時，除應符合設計要求的構件承載力、最大力下的總伸長率、裂縫寬度驗算以及抗震規定以外，尚應滿足最小配筋率、鋼筋間距、保護層厚度、鋼筋錨固長度、接頭面積百分率及搭接長度等構造要求。《建築抗震設計規範》GB20011-2010 3.9.4 在施工中，當需要以強度等級較高的替代原設計中的縱向受力鋼筋時，應按照鋼筋受拉承載力設計值相等的原則換算，並應滿足最小配筋率要求。（強制性條文）提醒：不管何種代換方式，都要徵得設計單位的同意。

（一）等強度代換

不同鋼筋種類代換時，按強度相等的原則進行代換，稱為“等強度代換” 。

等強度代換的條件就是代換鋼筋的總承載力等於原設計鋼筋的總承載力。用公式可表示為：AS2׃y2≥AS1׃y1即 AS2≥AS1× ƒy1÷ƒy2或 n2×d2²×ƒy2≥n1× d2²×ƒy1即 n2≥n1×d1 ²×ƒy1÷d2²×ƒy2式中AS1、AS2—分別為原設計鋼筋總面積和代換後設計鋼筋總面積；ƒy1、ƒy 2—分別為原設計鋼筋強度和代換後鋼筋設計強度；n1、n2—分別為原設計鋼筋根數和代換後鋼筋根數；d1、d2—分別為原設計鋼筋直徑和代換後鋼筋直徑；【例】 有一小梁，原設計用7Φ10鋼筋，現準備用φ12鋼筋代換，該用多少根？解： Φ10設計強度為300N/ mm²，現準備用φ12設計強度為270N/ mm²。AS2׃y2≥AS1׃y1 AS2≥AS1׃y1/ ƒy2≥7×3.14×5²300/270=610㎜²=6.10㎝²選用6φ12的鋼筋代換，總靣積為6×3.14×6²=678㎜²=6.78㎝²

（二）等面積代換用同鋼筋種類代換時，可按鋼筋截面積相等的原則進行代換，稱為“等面積代換” 。用公式可表示為：

AS1=AS2或 n1×d1²=n2×d2²n2≥n1×d1²÷d2²式中符號同前。【例1】 某預製板設計配筋為6φ12，倉庫無此鋼筋，現擬用φ10鋼筋代換，試計算需用代換根數。解：n2=n1·d1²/d2²=6×12²÷10²=8.64（根）取9根φ10鋼筋代用。【例2】 10mm鋼筋、間距100mm換8mm鋼筋，長1000mm，求8mm鋼筋間距？一、該題“百度知道”回答被採納為最佳答案。答案錯誤，不應為64而應是間距62mm。該題未告知根數，問的是間距，間距和根數之間有個，加1的轉彎，（故題中長1000mm是我加的，便於解題）。特再作一【例2】二、且應加提醒：不管何種代換方式，都要徵得設計單位的同意。我對該題見解如下：採用 “等面積代換” （用同鋼號鋼筋代換時，可按鋼筋截面積相等的原則進行代換。）1、直徑10mm鋼筋的截面積S=πR²=3.1416×5²=78.54mm²2、取1000mm長，間距100mm，則（1000÷100）+1=11（根）。即直徑10mm的鋼筋為11根。3、直徑10mm ，11根的鋼筋面積為78.54×11=863.94mm²4、直徑8mm鋼筋的截面積S=πR²=3.1416×4²=50.2656mm²5、設直徑8mm的根數為X，X×50.2656=863.94，則X=863.94÷50.2656=17.18（根）6、設直徑8mm的間距為Y（1000÷Y）+1=17.18（1000÷Y）=17.18－1=16.18Y=1000÷16.18=61.8mm≈62。7、則直徑8mm鋼筋的間距為62（mm）。8、應徵得設計單位的同意。

原則

等強度原則，就是保證鋼筋總強度不變。例如5根直徑20二級鋼，總強度為5*314*300（根數*單根面積*鋼筋強度設計值，二級鋼為300）=471KN。把它換成直徑16的一級鋼，就是471000/270/201=8.7，取9根，這就代換完成了。

另外鋼筋級別相同，用等面積代換。這是常用的兩種代換方式。