钢筋代换计算公式

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 4.2.8当进行钢筋代换时，除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外，尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 3.9.4 在施工中，当需要以强度等级较高的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，并应满足最小配筋率要求。（强制性条文）提醒：不管何种代换方式，都要征得设计单位的同意。

（一）等强度代换

不同钢筋种类代换时，按强度相等的原则进行代换，称为“等强度代换” 。

等强度代换的条件就是代换钢筋的总承载力等于原设计钢筋的总承载力。用公式可表示为：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—分别为原设计钢筋总面积和代换后设计钢筋总面积；ƒy1、ƒy 2—分别为原设计钢筋强度和代换后钢筋设计强度；n1、n2—分别为原设计钢筋根数和代换后钢筋根数；d1、d2—分别为原设计钢筋直径和代换后钢筋直径；【例】 有一小梁，原设计用7Φ10钢筋，现准备用φ12钢筋代换，该用多少根？解： Φ10设计强度为300N/ mm²，现准备用φ12设计强度为270N/ mm²。AS2׃y2≥AS1׃y1 AS2≥AS1׃y1/ ƒy2≥7×3.14×5²300/270=610㎜²=6.10㎝²选用6φ12的钢筋代换，总靣积为6×3.14×6²=678㎜²=6.78㎝²

（二）等面积代换用同钢筋种类代换时，可按钢筋截面积相等的原则进行代换，称为“等面积代换” 。用公式可表示为：

AS1=AS2或 n1×d1²=n2×d2²n2≥n1×d1²÷d2²式中符号同前。【例1】 某预制板设计配筋为6φ12，仓库无此钢筋，现拟用φ10钢筋代换，试计算需用代换根数。解：n2=n1·d1²/d2²=6×12²÷10²=8.64（根）取9根φ10钢筋代用。【例2】 10mm钢筋、间距100mm换8mm钢筋，长1000mm，求8mm钢筋间距？一、该题“百度知道”回答被采纳为最佳答案。答案错误，不应为64而应是间距62mm。该题未告知根数，问的是间距，间距和根数之间有个，加1的转弯，（故题中长1000mm是我加的，便于解题）。特再作一【例2】二、且应加提醒：不管何种代换方式，都要征得设计单位的同意。我对该题见解如下：采用 “等面积代换” （用同钢号钢筋代换时，可按钢筋截面积相等的原则进行代换。）1、直径10mm钢筋的截面积S=πR²=3.1416×5²=78.54mm²2、取1000mm长，间距100mm，则（1000÷100） 1=11（根）。即直径10mm的钢筋为11根。3、直径10mm ，11根的钢筋面积为78.54×11=863.94mm²4、直径8mm钢筋的截面积S=πR²=3.1416×4²=50.2656mm²5、设直径8mm的根数为X，X×50.2656=863.94，则X=863.94÷50.2656=17.18（根）6、设直径8mm的间距为Y（1000÷Y） 1=17.18（1000÷Y）=17.18－1=16.18Y=1000÷16.18=61.8mm≈62。7、则直径8mm钢筋的间距为62（mm）。8、应征得设计单位的同意。

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）

（2）按理论重量代换钢筋根数：适用于采用根数配筋时，计算公式为：

代换钢筋根数≥原设计钢筋理论重量/代换钢筋理论重量*原设计根数

[例]某设计配筋为10根圆10，拟用圆8代换，代换后应是多少根？

代换钢筋根数=0.617/0.395*10=15.62，取定16根。

采用根数代换时， 一定要注意构造要求。

（3）等强度代换：一般指原设计钢筋与代换钢筋的规格（直径）相同或者不同，但材质（设计强度）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*代换钢筋强度系数）/（原设计钢筋理论重量*原设计钢筋强度系数）*原设计间距（mm）

[例]原设计圆10间距180mm（Ⅰ级钢），现采用圆8代换（Ⅱ级钢），代换钢筋的间距应是多少？

代换钢筋间距=（0.395*3.4）/（0.617*2.4）*180=163（mm）

（4）按强度代换钢筋根数：适用于设计采用根数配筋时，计算公式如下：

代换钢筋根数≥(原设计钢筋理论重量*原设计钢筋强度系数)/(代换钢筋理论重量*代换钢筋强度系数)*原设计根数

[例]原设计采用4根圆25（Ⅰ级钢），若用圆22（Ⅱ级钢）代换钢筋，需要几根？

代换钢筋根数=（3.85*2.4）/（2.98*3.4）*4=3.65，取定4根

钢筋理论重量：

理论重量=0.00617×d²；（kg/m）

等强度原则，就是保证钢筋总强度不变。例如5根直径20二级钢，总强度为5*314*300（根数*单根面积*钢筋强度设计值，二级钢为300）=471KN。把它换成直径16的一级钢，就是471000/270/201=8.7，取9根，这就代换完成了。

另外钢筋级别相同，用等面积代换。这是常用的两种代换方式 。2100433B