第三章钢筋混凝土受弯构件 第九讲 豳教学目标： 掌握钢筋代换的原则与方法。 重点 钢筋代换的原则、方法。 建筑结构教研室
掌握钢筋代换的原则与方法。 钢筋代换的原则、方法。 第三章 钢筋混凝土受弯构件 第 九 讲 教学目标： 重 点
*钢筋代换 1.代换原则 （1)当构件受承载力控制时，钢筋可按强度相等原则 代换，这种代换称为等强度代换； （2)当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按截面面积 相等原则进行代换，这种代换称为等面积代换； （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。 2.代换方法 （1)等面积代换 建筑结构数研室
1.代换原则 （1）当构件受承载力控制时，钢筋可按强度相等原则 代换，这种代换称为等强度代换； （2）当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按截面面积 相等原则进行代换，这种代换称为等面积代换； （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。 2.代换方法 （1）等面积代换 * 钢筋代换
（2)等强度代换 n2 ndf如 dfy (附3.1) 式中2，一一代换钢筋根数； 乃一 原设计钢筋根数： d,一代换钢筋直径： 本一原设计钢筋直径； 天2代换钢筋抗拉强度设计值： ∫，一原设计钢筋抗拉强度设计值。 注意：式（附3.1)有下列两种特例： 建筑结构教研室
（2）等强度代换 式中 ——代换钢筋根数； ——原设计钢筋根数； ——代换钢筋直径； ——原设计钢筋直径； ——代换钢筋抗拉强度设计值； 2 n 1 n 2 d 1 d y2 f y2 2 2 y1 2 1 1 2 d f n d f n （附3.1） y1 f ——原设计钢筋抗拉强度设计值。 注意：式（附3.1）有下列两种特例：
(1)强度设计值相同、直径不同的钢筋代换： d h之m (附3.2) (2)直径相同、强度设计值不同的钢筋代换： (附3.3) 3.f 钢筋代换后构件截面承载力复核 对矩形截面受弯构件，可按下式复核截面承载力： 附34) 建筑结构教研室
(1)强度设计值相同、直径不同的钢筋代换： ≥ （附3.2） (2)直径相同、强度设计值不同的钢筋代换： ≥ （附3.3） 3. 钢筋代换后构件截面承载力复核 对矩形截面受弯构件，可按下式复核截面承载力： （附3.4） 2 2 2 1 1 d d n y2 y1 1 f f n 2 n 2 n s2 y2 s1 y1 u2 s2 y2 02 u1 s1 y1 01 c c 2 2 A f A f M A f h M A f h f b f b = − = −
式中 A,一原设计钢筋的截面面积 A2— 代换钢筋的截面面积； ho1— 原设计构件截面有效高度； h2— 钢筋代换后构件截面的有效高度； b—构件截面宽度。 4.代换注意事项 (1)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《混凝土规范》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。 建筑结构教室
（1）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《混凝土规范》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。 式中 As1 —— 原设计钢筋的截面面积； As2 —— 代换钢筋的截面面积； h01 —— 原设计构件截面有效高度； h02—— 钢筋代换后构件截面的有效高度； b ——构件截面宽度。 4. 代换注意事项
(2)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。 (3)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。 (4)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。 (5)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承载力。 建筑结构教研室
（2）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。 （3）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。 （4）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。 （5）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承载力
(6)偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架 上弦等)或偏心受拉构件进行钢筋代换时，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。 (7)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。 建筑结构教研室
（6）偏心受压构件(如框架柱、有吊车厂房柱、桁架 上弦等)或偏心受拉构件进行钢筋代换时，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。 （7）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
5.举例 某钢筋混凝土矩形梁，截面尺寸如附图3.1a所示， 采用C20混凝土。原设计纵向受力钢筋采用6 20HRB400级钢筋，单排布置，混凝土保护层厚25r业1。 现拟改用中22HRB335级钢筋，求所需根数及其布置。 6坐20 300 (a) 建筑结构教丽室
5.举例 某钢筋混凝土矩形梁，截面尺寸如附图3.1a所示， 采 用 C20 混凝土 。 原设计纵向受力钢筋采用 6 20HRB400级钢筋，单排布置，混凝土保护层厚25mm。 现拟改用 22HRB335级钢筋，求所需根数及其布置
【解】As1=1884mm2,f1=360N/mm2,f2=300 N/mm2,f。=11.9N/mm2 由式（附3.1)得代换后的钢筋根数为 n3≥ ndf1_6×202×360 dif 222×300 =5.95 取6根，A2=2281mm2。 代换后钢筋根数不变，但直径增大，故需复核钢筋 净距 5=300-2×25-6×22 =23.6mm<25mm 建筑结构教研室
【解】 As1 =1884 mm2 ， fy1=360N/mm2 ， fy2 =300 N/mm2 ， fc=11.9N/mm2 由式（附3.1）得代换后的钢筋根数为 取6根，As2 =2281 mm2 。 代换后钢筋根数不变，但直径增大，故需复核钢筋 净距s: 2 2 1 1 y1 2 2 2 2 y2 6 20 360 5.95 22 300 n d f n d f = = 300 2 25 6 22 23.6 25 5 s mm mm − − = =
需布置成两排。现按底层4根，上层2根布置。由于 代换后构件截面有效高度减小，故需按式（附3.4)复核 截面承载力。 原设计构件截面有效高度ho1=600-35=565mm 代换后构件截面有效高度为： =h-as=h- ∑a4fm ∑Aj 4×(25+22/2)+2×(25+22+25+22/2) =600 =548mm 6 建筑结构教研室
需布置成两排。现按底层4根，上层2根布置。由于 代换后构件截面有效高度减小，故需按式（附3.4）复核 截面承载力。 原设计构件截面有效高度h01=600-35=565mm s s 02 s s i i yi i yi a A f h h a h A f = − = − 4 (25 22 / 2) 2 (25 22 25 22 / 2) 600 548 6 mm + + + + + = − = 代换后构件截面有效高度为: