鋼筋代換計算公式
一、 抗彎承載力(強度)驗算:
單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算基本公式為:
M≤Mu=fyAs(ho-fyAs/2a1fcb)
當砼強度等級超過C50,a1取1.0.
鋼筋代換後的截面強度:
fy2As2(ho2-fy2As2/2fcb)≥fy1As1(ho1-fy1As1/2fcb)
fy2---擬代換鋼筋的抗拉強度設計值
fy1---原設計鋼筋的抗拉強度設計值
As2---擬代換鋼筋的截面面積
As1---原設計鋼筋的截面面積
ho2---擬代換鋼筋合力作用點至構件截面受壓邊緣的距離
ho1---原設計鋼筋合力作用點至構件截面受壓邊緣的距離
fc---砼抗壓強度設計值
b---構件截面寬度
二、鋼筋代換抗剪承載力(強度)驗算:
鋼筋砼受彎構件,當配有箍筋和彎起鋼筋時,其:
斜截面受剪承載力的計算公式為:
v≤0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s+0.8fyAstysinαs,
αs---斜截面上彎起鋼筋與構件縱向軸向的夾角,一般取αs=45°,當梁截面較高時取αs=60°
即鋼筋砼受彎斜截面所承受的剪力主要由三部分組成:1.砼承擔的剪力;2、箍筋承擔的剪力;3、彎起鋼筋承擔的剪力。
其中:
箍筋所承擔的剪力為:
vsv=1.25fyvAsvho/s, 所以,
(1)、箍筋代換應滿足:
fyv2Asv2/s2≥fyv1Asv1/s1
fyv2---擬代箍筋換的抗拉強度設計值
fyv1---原設計箍筋的抗拉強度設計值
Asv2---擬代換箍筋截面積
Asv1---原設計箍筋截面積
s2---擬代換箍筋沿構件長度方向上的距離
s1---原設計箍筋沿構件長度方向上的距離
彎起鋼筋所能承載的剪力為:
vsb=0.8fyAsbsinαs,所以,
(2)、彎起鋼筋代換後應滿足:
fy2Asb2≥fy1Asb1
fy2---擬代換彎起鋼筋的抗拉強度設計值
fy1---原設計彎起鋼筋的抗拉強度設計值
Asb2---同一彎起平面內擬代換彎起鋼筋的截面積
Asb1---同一彎起平面內原設計彎起鋼筋的截面積
當fy2Asb2<fy1Asb1時,即擬代換彎起鋼筋抗力小於原設計彎起鋼筋的抗力時,可透過適當增強箍筋的方法補強。
(3)、箍筋代換量計算:
Fyv2Asv2/s2≥fyv1Asv1/s1+2vj/3ho
Fyv2---擬代換箍筋的抗拉強度設計值
s2---擬代換箍筋沿構件長度方向上的間距
s1---原設計箍筋沿構件長度方向上的間距
ho---構件截面有效高度
vj---彎起鋼筋代換引起斜截面抗剪承載力(強度)
(4)、降低值的計算式:
Vj =0.8(fy1Asb1-fy2Asb2) sinαs
三、 鋼筋代換抗裂驗算:
構件最大裂縫寬度計算:
ωmax =αcrΨσsk(1.9c+0.08deq/ρte)Es
ωmax---構件最大裂縫寬度
αcr---構件受力特徵係數(對受彎構件取αcr=2.1)
Ψ---裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻係數
Es---鋼筋彈性模量
deq---受拉區縱向鋼筋的等效直徑,deq =Σnid²i/Σniυidi
ρte---按有效受拉砼截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率;在最大裂縫寬度計算中,當ρte<0.01時,
取0.01;ρte=(As+Ap)/Ate
c---最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區底邊的距離(mm):當c<20時,取20;當c>6時,取65
當:Ψ<0.2時,取0.2;Ψ>1時,取1;
對直接承受重複荷載的構件取Ψ=1;
Ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk
σsk---按荷載效應的標準組合計算的鋼筋砼縱向受拉鋼筋的應力,對受彎構件:
σsk =Mk/0.87hoA
N1*(3.14*D1^2/4)*fy1=N2*(3.14*D2^2/4)*fy2
N為鋼筋數量
D為直徑
fy1為設計鋼筋的強度
fy2為替換鋼筋的強度
鋼筋代換計算公式
一、 抗彎承載力(強度)驗算:
單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算基本公式為:
M≤Mu=fyAs(ho-fyAs/2a1fcb)
當砼強度等級超過C50,a1取1.0.
鋼筋代換後的截面強度:
fy2As2(ho2-fy2As2/2fcb)≥fy1As1(ho1-fy1As1/2fcb)
fy2---擬代換鋼筋的抗拉強度設計值
fy1---原設計鋼筋的抗拉強度設計值
As2---擬代換鋼筋的截面面積
As1---原設計鋼筋的截面面積
ho2---擬代換鋼筋合力作用點至構件截面受壓邊緣的距離
ho1---原設計鋼筋合力作用點至構件截面受壓邊緣的距離
fc---砼抗壓強度設計值
b---構件截面寬度
二、鋼筋代換抗剪承載力(強度)驗算:
鋼筋砼受彎構件,當配有箍筋和彎起鋼筋時,其:
斜截面受剪承載力的計算公式為:
v≤0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s+0.8fyAstysinαs,
αs---斜截面上彎起鋼筋與構件縱向軸向的夾角,一般取αs=45°,當梁截面較高時取αs=60°
即鋼筋砼受彎斜截面所承受的剪力主要由三部分組成:1.砼承擔的剪力;2、箍筋承擔的剪力;3、彎起鋼筋承擔的剪力。
其中:
箍筋所承擔的剪力為:
vsv=1.25fyvAsvho/s, 所以,
(1)、箍筋代換應滿足:
fyv2Asv2/s2≥fyv1Asv1/s1
fyv2---擬代箍筋換的抗拉強度設計值
fyv1---原設計箍筋的抗拉強度設計值
Asv2---擬代換箍筋截面積
Asv1---原設計箍筋截面積
s2---擬代換箍筋沿構件長度方向上的距離
s1---原設計箍筋沿構件長度方向上的距離
彎起鋼筋所能承載的剪力為:
vsb=0.8fyAsbsinαs,所以,
(2)、彎起鋼筋代換後應滿足:
fy2Asb2≥fy1Asb1
fy2---擬代換彎起鋼筋的抗拉強度設計值
fy1---原設計彎起鋼筋的抗拉強度設計值
Asb2---同一彎起平面內擬代換彎起鋼筋的截面積
Asb1---同一彎起平面內原設計彎起鋼筋的截面積
當fy2Asb2<fy1Asb1時,即擬代換彎起鋼筋抗力小於原設計彎起鋼筋的抗力時,可透過適當增強箍筋的方法補強。
(3)、箍筋代換量計算:
Fyv2Asv2/s2≥fyv1Asv1/s1+2vj/3ho
Fyv2---擬代換箍筋的抗拉強度設計值
fyv1---原設計箍筋的抗拉強度設計值
Asv2---擬代換箍筋截面積
Asv1---原設計箍筋截面積
s2---擬代換箍筋沿構件長度方向上的間距
s1---原設計箍筋沿構件長度方向上的間距
ho---構件截面有效高度
vj---彎起鋼筋代換引起斜截面抗剪承載力(強度)
(4)、降低值的計算式:
Vj =0.8(fy1Asb1-fy2Asb2) sinαs
三、 鋼筋代換抗裂驗算:
構件最大裂縫寬度計算:
ωmax =αcrΨσsk(1.9c+0.08deq/ρte)Es
ωmax---構件最大裂縫寬度
αcr---構件受力特徵係數(對受彎構件取αcr=2.1)
Ψ---裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻係數
Es---鋼筋彈性模量
deq---受拉區縱向鋼筋的等效直徑,deq =Σnid²i/Σniυidi
ρte---按有效受拉砼截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率;在最大裂縫寬度計算中,當ρte<0.01時,
取0.01;ρte=(As+Ap)/Ate
c---最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區底邊的距離(mm):當c<20時,取20;當c>6時,取65
當:Ψ<0.2時,取0.2;Ψ>1時,取1;
對直接承受重複荷載的構件取Ψ=1;
Ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk
σsk---按荷載效應的標準組合計算的鋼筋砼縱向受拉鋼筋的應力,對受彎構件:
σsk =Mk/0.87hoA
N1*(3.14*D1^2/4)*fy1=N2*(3.14*D2^2/4)*fy2
N為鋼筋數量
D為直徑
fy1為設計鋼筋的強度
fy2為替換鋼筋的強度