在施工过程中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时,应当征得设计单位同意,按照下列原则进行代换:等强度代换,不同种类钢筋代换,按照抗拉强度设计值相等原则进行代换;等面积代换,相同种类和级别的钢筋代换,按照等面积原则代换。
(1)等强度代换。当设计所用钢筋设计强度为fy1,钢筋总面积为As1,代换后的钢筋设计强度为fy2,钢筋总面积为As2,则应使
式中 n1——原设计钢筋根数;
n2——代换钢筋根数;
d1——原设计钢筋直径;
d2——代换钢筋直径。
(2)等面积代换。
式中符号意义同前。
钢筋代换后,由于受力钢筋直径加大或概数增多而需要增加排数,则构件截面的有效高度减少,截面强度降低。对这种影响通常可以根据经验适当增加钢筋面,进行截面强度复核。
对于矩形截面的受弯构件,可以根据弯矩相等,按照下式复核截面强度:
式中 N1——原设计的钢筋拉力,N1=As1·fy1;
N2——代换钢筋拉力,N2=As2·fy2;
h01——原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离(即构件截面的有效高度);
h02——代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离;
fcm——混凝土的弯曲抗压强度设计值,对C20混凝土为11N/mm2,对C30混凝土为16.5N/mm2;
b——构件截面宽度。
(3)代换钢筋注意事项。当构件受抗裂、裂缝宽度和挠度控制时,钢筋代换后应当进行抗裂、裂缝宽度和挠度验算。钢筋代换后,应当符合《混凝土结构设计规范(2015年版)》(GB50010—2010)对钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等的规定。
对重要受力构件,如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦,不宜用光圆钢筋代换带助钢筋,以免裂缝开展过大。
梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别进行代换,以保证正截面与斜截面强度。
预制构件和吊环必须采用未经冷拉的HPB300级热轧钢筋制作,严禁以其他钢筋代换。
对有抗震要求的梁、柱和框架,不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中的钢筋。当必须代换时,其代换钢筋检验所得的实际强度应当符合以下要求:
钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值不应小于1.25,钢筋屈服强度实测值与钢筋强度标准值比值,当按照一级抗震设计时,应不大于1.25;当按照二级抗震设计时,不应大于1.4。