施工复习资料.docx

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施工复习资料

六、计算题

1.某基坑坑底平面尺寸如图1-2所示，坑深Sm，四边均按1:

0.4的坡度放坡，试计算其土方量。

解：

由题知，该基坑每侧边坡放坡宽度为：

5×0.4=2（m）;

（1）基坑底面积为：

F1=30×15-20×5=350（m2）

（2）基坑上口面积为：

F1=（30+2×2）×（15+2×2）-20x5=546（m2）

（3）基坑中截面面积为：

F0=（30+2×1）×（15+2×1）-10x5＝444（m2）

（4）基坑开挖土方量为：

V=H（F1+4F0+F2）/6=4x（350+4×444+546）/6=178l（m3）

3.某建筑外墙采用毛石基础，其断面尺寸如图1-4所示，已知土的可松性系数Ｋs=

1.3，Ｋs'＝1.05。

试计算每50m长基槽的挖方量（按原土计算）；若留下回填土后，余土全部运走，计算预留填土量（按松散体积计算）及弃土量（按松散体积计算）。

解：

（1）基槽开挖截面积：

F=1/2（1.07+0.3×2+2.86）×1.8=4.08（m2）

（2）每50m长基槽挖方量（按原土计算）：

V挖＝4.08×50=204（m3）

（3）基础所占的体积：

V基＝（0.4x1.07+0.5xO.67+O.9xO.37）×50=54.8（m3）

（4）预留填土量（按松散体积计算）：

V留＝（204-54.8）÷1.05×1.3=184.72（m'）

（5）弃土量（按松散体积计算）：

V弃=204×1.3-184.72=80.48（m3）

4.某建筑场地方格网如图1-5所示。

方格边长为30m，要求场地排水坡度ix=0.2%,

iy=0.3%。

试按挖填平衡的原则计算各角点的施工高度（不考虑土的可松性影响）。

解：

（1）初算设计标高

H0=（∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4）/4M

=[62.18+66.20+60.24+63.39+2×（64.25+63.56+63.35+64.47

+60.83+61.54）+4×（63.66+62.75）]/（4×6）=63.07（m）

（2）调整设计标高

Hn=Ho±Lxix±Lyiy

H1=63.07-45X2%o+30X3%o=63.07（m）

H2=63.07-15x2%o+30x3%o=63.13（m）

H3=63.07+15x2%o+30×3%o=63.19（m）

其他见图1-6。

（3）各角点施工高度

h=H-H’

式中h----该角点的挖、填高度，

以“＋”为填方高度

以“J为挖方高度；

Hn------该角点的设计标高；

Hn'----该角点的自然地面标高

h1=63.07-62.18=+0.89（m）

h2=63.13-64.25=-1.12（m）；

其他见图1-6。

5.某工程场地平整的土方调配采用优化方法，已知初始方案见表1-1。

请用表1-2判断是否为最优方案，“是”则求出优化结果（即最少的土方总运输量），“否”则进行优化。

解：

（I）初始调配方案应满足至少m+n-1=3+4-1=6格中有土方，而表1-1中已填6个格，满足要求。

（2）求位势Ui；和Vi（通过有土方的格进行计算）：

计算公式：

Cij=Ui＋Vi

式中Cij----平均运距（或单位土方运价或施工费用）；

Ui,Vi----位势数.

设Ui=0,

则V1=C11-U1=50-0=50;U2=C21-V1=60-50=10

V2＝C22-U2=70-10=60;V3＝C23-U2=50-10=40

U3=C32-V2=80-60=20;V4=C34-U3=70-20=50。

计算结果见表1-3所示

（3）求检验数λij

计算公式：

λij=Ｃij-Ｕi-Vj。

有土方格的检验数必为零，不再计算，主要计算各空格的检验数：

λ12=60-0-60=0，λ13=80-0-40=40，λ14二70-0-50=20,

λ24=80-10-50=20，λ31=70-20-50=0，λ33=60-20-40=0。

各格的检验数均

大于或等于0，该调配方案已为最优方案。

（4）计算土方调配工程总运输量：

Z=400×50+100×60+100x70+600×50+600x80+400×70=139000（m3•m）

6.某工程基坑底的平面尺寸为40.5mx16.5m，底面标高-7.0m（地面标高为土0.500）。

已知地下水位面为-3m，土层渗透系数K=18m/d,-14m以下为不透水层，基坑边坡需为1:

0.5。

拟用射流泵轻型井点降水，其井管长度为6m，滤管长度待定，管径为38mm；总管直径l00mm，每节长4m，与井点管接口的间距为lm。

试进行降水设计。

解：

1）井点的布置

①平面布置

基坑深7-0.5=6.5m，宽为16.5m，且面积较大，采用环形布置。

②高程（竖向）布置

基坑上口宽为：

16.5+2x6.5xO.5=23（m）;

井管埋深：

H=6.5+0.5+12.5×1/10=8.25（m）;

井管长度：

H+0.2=8.45（m）>6m，不满足要求（如图1-7所示，尺寸单位均为m）。

若先将基坑开挖至-2.9m，再埋设井点，如图1-8所示。

此时需井管长度为：

H1=0.2+0.1+4+0.5+（8.25+4.1×0.5+1）×1/10

=5.93（m）≈6m，满足。

2）涌水量计算

①判断井型

取滤管长度L=1.5m，则滤管底可达到的深度为：

2.9+5.8+1.5=10.2（m）<14m，未达到不透水层，此井为无压非完整井。

②计算抽水有效影响深度

井管内水位降落值S’＝6-0.2-0.1=5.7（m）,则S'/（S'+l）=5.7/（5.7+1.5）=0.792

查书表经内插得：

Ｈ0=1.845（S’＋l）

=1.845×（5.7+1.5）=13.28（m）＞含水层厚度H水＝14-3=ll（m）,

故按实际情况取Ｈ0=H水＝llm。

③计算井点系统的假想半径

井点管包围的面积F=46.6x22.6=1053.2（㎡），且长宽比≯5，所以

Xo===18.31（m）。

④④计算抽水影响半径R

R=1.95S1.95*4.5*=123.84（m）。

⑤计算涌水量Q

Q=1.366K＝1.366×18=2336m

3）确定井点管数量及井距

1单管的极限出水量

井点管的单管的极限出水量为：

q=65*=65*0.038*1.5*=30.5（）。

2需井点管最少数量ｎmin:

ｎmin=1.1=1.1=84.2（根）

3井点管最大间距Dmax

井点包围面积的周长L=（46.6+22.6）x2=138.4（m）;

井点管最大间距Dmax=L/ｎmin=138.4÷84.2=1.64（m）

④确定井距及井点数量

按照井距的要求，并考虑总管接口间距为lm，则井距确定为l.5m（接2堵1）。

故实际井点数为：

n=138.4÷l.5=92（根）。

取长边每侧31根，短边每侧15根；共92根。

4）井点及抽水设备的平面布置

如图1-9所示，图中尺寸单位均为m。

六、计算题

1.某混凝土墙高Sm，采用坍落度为60mm的普通混凝土，浇筑速度为2.Sm/h，浇筑入模温度为15℃。

求作用于模板的最大侧压力及有效压头高度。

解：

（1）混凝土侧压力标准值

按下列两公式中计算结果较小值：

F1=0.22rct0β1β2

F2=rcH

式中F1、F2-------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）

rc—————混凝土的重力密度，取24kN/m3；

t0————新浇筑混凝土的初凝时间，采用：

t0=200/（T+15）==6.67（h），（T为混凝土的温度℃）；

V-------混凝土的浇筑速度，为2.5m/h；

H-------混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，为5m；

β1---------外加剂影响修正系数，不掺外加剂，取1.0；

β2-----混凝土坍落度影响修正系数，坍落度为60mm，取1.0。

代入计算公式得：

F1=0.22rct0β1β2=0.22×24×6.67×1×1×=55.68kN/m

F2=rcH=24×5=120kN/m2

取两者中小值，即F=55.68kN/m2

（2）有效压头高度：

h=F/rc=55.68/24=2.32（m）

2.某建筑物有5根钢筋混凝土梁L1，配筋如图4-1所示，③、④号钢筋为450弯起，⑤号箍筋按抗震结构要求，试计算各号钢筋下料长度及5根梁钢筋总重量。

钢筋的每米理论重量见表4一3。

解：

钢筋端部保护层厚度取l0mm，其他位置保护层厚度取25mm。

（1）①号钢筋下料长度：

6300+120×2一2×10=6520（mm）

每根钢筋重量=2.47×6.520=16.10（kg）

（2）②号钢筋

外包尺寸：

6300+120×2一2×10=6520（mm）

下料长度：

6520+2×6.25×10=6645（mm）

每根重量=0.617×6.645=4.10（kg）

（3）③号钢筋

外包尺寸分段计算

端部平直段长：

240+50+500－10=780（mm）

斜段长：

（500－2×25）×1.414=636（mm）

中间直段长：

6540－2×（240+50+500+450）=4060（mm）

端部竖直外包长：

200×2=400（mm）

下料长度=外包尺寸－量度差值=2（780+636）+4060+400－2×2d－4×0.5d

=6892+400－2×2×20－4×0.5×20

=7172（mm）

每根重量=2.47×7.712=17.71（kg）

（4）④号钢筋

与③号钢筋同理，下料长度亦为7172mm，每根重量亦为17.71（kg）

（5）⑤号箍筋

外包尺寸：

宽度200－2×25+2×6=162（mm）

高度500－2×25+2×6=462（mm）

箍筋形式取135°/135°形式，D取25mm，平直段取l0d，则两个135°弯钩增长值为：

）

箍筋有三处90°弯折，量度差值为：

3×2d=3×2×6=36（mm）

⑤号箍筋下料长度：

2×（162+462）+156－36=1368（mm）

每根重量=0.222×1368=0.30（kg）

⑤号箍筋根数为6.3/0.2+1=32.5，取33根。

（6）5根梁钢筋总重量

=〔16.10×2+4.10×2+17.71+17.71+0.30×33〕×5=428.6（kg）

3.某钢筋混凝土梁主筋原设计采用HRB335级4根直径18mm的钢筋，现无此规格、品种的钢筋，拟用HPB235级钢筋代换，试计算需代换钢筋面积、直径和根数。

解：

需代换钢筋的面积：

mm2

选用HPB235级4根直径22mm的钢筋，则：

As2=4×380.1=1520mm2>1454.1mm2，满足要求。

4.某钢筋混凝土墙面采用HRB335级直径为l0mm间距为140mm的配筋，现拟用HRB335级直径为12mm的钢筋按等面积代换，试计算钢筋间距。

解：

n2=×=4.96（根），每米取5根，

间距=1000/5=200（mm）。

5.某C20混凝土的试验配比为1：

2.42：

4.04，水灰比为0.6，水泥用量为280kg/m3，现场砂石含水率分别为4%和2%，若用装料容量为560L的搅拌机拌制混凝土（出料系数为0.625），求施工配合比及每盘配料量（用袋装水泥）。

解：

（1）施工配合比

水泥：

砂：

石：

水=1：

X（1+WX）：

Y（1+WY）：

（W－XWX－YWY）

=1：

2.42（1+0.04）：

4.04（1+0.02）：

（0.6一2.42x0.04－4.04×0.02）

=1：

2.52：

4.12：

0.42

（2）每盘出料量560×0.625÷1000=0.35（m3）

（3）每盘配料量

水泥：

280×0.35=98（kg），取100kg（两袋）

砂：

100×2.52=252（kg）

石：

100×4.12=412（kg）

水：

100×0.42=42（kg）

6.某钢筋混凝土现浇梁板结构，采用C20普通混凝土，设计配合比为：

1：

2.12：

4.37，水灰比W/C二0.62，水泥用量为290kg/M2，测得施工现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，采用J4-375型强制式搅拌机。

试计算搅拌机在额定生产量条件下，一次搅拌的各种材料投入量?

（J4-375型搅拌机的出料容量为250L，水泥投人量按每5kg进级取整数）

解：

（1）施工配合比为：

1：

2.12（1+3%）：

4.37×（1+1%）=1：

2.18：

4.41

（2）每1m3各组成材料用量为：

水泥C=290（kg）

砂290×2.18=632.2（kg）

石290×4.41=1279（kg）

水0.62×290－2.12×290×0.03－4.37×290×0.01

=179.8－18.44－12.67=148.7（kg）

（3）搅拌机的每次投料量为：

水泥290×0.25=72.6（kg），取70kg

砂70×2.18=152.6（kg）

石70×4.41=308.7（kg）

水70×0.62－70×2.12×0.03－70×4.37×0.0l=35.9（kg）。

7.某混凝土设备基础：

长x宽x厚=15m×4m×3m，要求整体连续浇筑，拟采取全面水平分层浇筑方案。

现有三台搅拌机，每台生产率为6m3/h，若混凝土的初凝时间为3h，运输时间为0.5h，每层浇筑厚度为50cm，试确定：

（1）此方案是否可行；

（2）确定搅拌机最少应设几台；

（3）该设备基础浇筑的可能最短时间与允许的最长时间。

解：

（1）混凝土浇筑方案

浇筑强度：

==12（m3/h）＜（3×6）（m3/h），可行。

（2）确定搅拌机最少数量

12÷6=2（台）

（3）浇筑的时间

1）可能的最短时间：

T1=15×4×3/（6×3）=10（h）

2）允许的最长时间：

T2=15×4×3/12=15（h）

8.某设备基础长15m、宽l0m、深4m，混凝土强度等级为C20，混凝土由搅拌站用汽车运至现场，运输时间为0.5h（包括装、运、卸），混凝土初凝时间为2h，采用插人式振捣器，混凝土每层浇筑厚度为0.3m，要求连续施工不留施工缝。

已知搅拌站备有若干台强制式TQ-500混凝土搅拌机，试求每小时混凝土浇灌量和浇完所需时间。

又知此混凝土水灰比为0.5，配合比为1：

1.7：

3.46，现测得砂、石含水率分别为2.5%和1.0%。

求每台搅拌机每次上料100kg水泥，需配置水、砂、石各多少。

解：

（1）每小时混凝土浇灌量和所需浇筑时间

基础面积F=15×10=150（m2）

基础体积V=150×4.0=600（m3）

浇筑厚度H=0.30（m）

混凝土初凝时间T1=2（h）

混凝土运输时间T2=0.5（h）

1）混凝土每小时浇筑量为：

==30（m3/h）

2）浇完该设备基础所需时间T为：

T=V/Q=600/30=20（h）

（2）混凝土配料量计算

因为实验配合比为1：

1.7：

3.46：

0.5（水泥：

砂：

石：

水）

搅拌机每次上料：

水泥100（kg），则

砂：

100×1.7×（1+2.5%）=174.25（kg）

石：

100×3.46×（1+1%）=349.46（kg）

水的用量：

100×0.5－100×1.7×2.5%一100×3.46×1%

=50－4.25－3.46=42.25（kg）

9.今有三组混凝土试块，其强度分别为：

17.6MPa、20.1MPa、22.9MPa；16.5MPa、20MPa、25.6MPa；17.6MPa、20.2MPa、24.8MPa。

试求各组试块的强度代表值。

解：

第一组：

强度差值×100%=12.4%<15%

×100%=13.9%<15%

均小于15%，该组代表值取其平均值，即：

==20.2（MPa）

第二组：

强度差值×100%=17.5%>15%

×100%二28%>15%

均大于巧%，该组作废。

第三组：

强度差值×100%=12.87%<15%

×100%二22.77%>15%

其中一个大于15%，该组代表值取中间值，即20.2MPa。