浅谈钢筋混凝土构件中的钢筋代换

1 / 6 浅谈钢筋混凝土构件中的钢筋代换 施工单位进行钢筋代换，在未知内力设计值的情况下，一般只能以构件或截面承载力相等或大于原设计的承载力为基本原则，同时，还要满足构造措施、施工条件并进行正常使用极限状态的有关验算。由于预应力钢筋涉及的问题较多，一般只对非预应力钢筋进行代换。 当需要对钢筋进行代换时，施工单位应先征得设计单位的同意，代换必须符合混凝土结构工程施工及验收规范和混凝土结构设计规范的有关规定。 设计规范规定，在截面受拉区域配置不同种类钢筋的受弯构件，其相对界限受压高 度应分别计算，并取其较小值。当纵向受拉钢筋配置两种时，正常使用极限状态下的裂缝宽度、受拉钢筋应力方面应增加两项规定：参照规范叠合式受弯构件对纵向受拉钢筋作出应力限制 在最大裂缝宽度计算中，两种钢筋的普通纵向受拉应变相同，但钢筋等效的弹性模量 表面特征系数 v，在由变形钢筋与光面钢筋截面面积 配时，可按下列公式计算： v / 6 上式中 变形钢筋、光 面钢筋的弹性模量；受拉区变形钢筋、光面钢筋的总周长。 按正截面承载力代换 对受弯构件应符合 中 别为代换后和原构件受弯承载力设计值。对受压或受拉构件应符合 中 别为代换后和原构件轴承向承载力设计值。论文参考网。 以上受弯、受压或受拉承载力设计值，应按设计规范的有关公式和实配钢筋截面积计算确定。 对于级热轧钢筋之间的代换，设 原构件施工图中强度为 钢筋载面积，将其中 分代换为强度为 钢筋，新代换钢筋的截面积为 留原设计的部分钢筋截面积为 纵向受力钢筋可直接采用下列代换公式： 筋代换后的总截面积为： 代换时 换后受拉区或受压区钢筋合力点应力求与原设计的相重合，对抗震设防的构件，应避免在框架梁端和柱端的钢筋代换中超配钢筋，以确保“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求。 3 / 6 按斜截面受剪承载力代换 一般应符合 中 代换后构件斜截面受剪承载力设计值， 原构件斜截面受剪承载力设计值。 在代换中应注意：在原构件中箍筋间距或直径改变的位置分成几个区段，这是为了适应剪力设计值变化而形成的，在代换中应作相应的考虑；无论静力或抗震设计，箍筋和弯起钢筋的超配代换对结构总是有利的。 在受剪承载力设计值相同的区段内，可直接用以下公式代换： 2 1 式中，系数，对承受均布荷载为主的构件取，对承受集中荷载为主的构件取； 截面的有效高度； a 为弯起钢筋与轴线所成的夹角； 别为原设计的和代换的配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积； 别为原设计的和代换的箍筋间距； 别为原设计的和代换的箍筋抗拉强度设计值， 别为原设计的和代换的同一弯起平面内的普通弯起钢筋截面积。 上述计算式适用于箍筋与弯起钢筋各自承担剪力之间的调配；对无弯起钢筋的区段，可取 0，上式便可直接用于箍筋之间的代换，当箍筋的钢种不变时，仅是改变箍筋的直径、间距、肢距等；箍筋与弯起钢筋并存 时，代换应符合规范的构造规定，且箍筋的形式不宜改变。 4 / 6 3. 钢筋代换后的正常使用性能验算 钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋按正截面承载力代换后，还应对纵向受拉钢筋应力、裂缝宽度、刚度等性能进行验算，以达到原设计的要求。论文参考网。下面以钢筋混凝土受弯构件为例作具体分析。 纵向受拉钢筋应力验算 对于受弯构件，可按设计规范第四章中的有关公式计算正截面受弯承载力 后按下式确定荷载短期效应组合的弯矩值： s 对于仅承受一种活荷载的情况，平 均荷载系数 s 可按下式求得： s /，当 4KN/，其系数改为。如果不能获得荷载标准值 ，可近似取用 s，这是规范在可靠度分析时作校准用的数值。 根据设计规范第五章的纵向受拉钢筋应力公式和本文第 1 节公式，可得由应力控制所需代换的纵向受拉钢筋截面面积 最大裂缝宽度验收 当纵向受拉钢筋按承载力代换后，还应按设计规范对最大裂缝宽度进行验算，公式如下： / 6 / 用上式时与钢筋有关的参数均应按代换后钢筋的参数采用，混配时参数 v 可按第 1 节的公式计算。 一般情况下，用强度较高的钢筋来代换强度较低的钢筋时，钢筋截面积将会由最大裂缝宽度确定；用强度较低的代换强度较高的时，最大裂缝宽度验算小于原设计值。部分代换的混配钢筋虽然可满足裂缝要求，但因应力限制而增加了用钢量，因此代换中一般不采用。 刚度验算 当纵向受拉钢筋按承载力全部代换后，仍应验算构件的挠度。一般可用代换前后的短期刚度进行比值来判断。若下式成立，就可不验算挠度： 1+61+) 2+61+) 中， 原设计和代换后受拉钢筋截面积，下标 1 和 2 分别表示代换前后的参数，其它参数含义见设计规范。论文参考网。 在施工中对混凝土构件的钢筋进行代换时，要先征得设计单位的同意，并必须遵守设计、施工规范的相关规定。 一般地，当纵向受拉钢筋全部采用强度较高的代换强度较低的时，代换后的钢筋截面积将由承载力代换条