东南大学施工例题.docx

1、东南大学施工例题土方调配计算某建筑场地方格网的方格边长为20m 20m，泄水坡度 i xi y 0.3%，不考虑土的可松性和边坡的影响。试按挖填平衡的原则计算挖、填土方量（保留两位小数）。解答：（ 1）计算场地设计标高 H0H 143.0344.4841.8842.79172.182H 22(43.7044.1542.7943.94 42.2042.56) 518.684H 44(42.9943.40)345.56由书 P8 式（2.6 ）可得：H 0H 12 H 24H 4 172.18 518.68345.564N4643.18(m)（ 2）根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高以场地中心点

2、（几何中心o）为 H0 ，由书P9 式（ 2.8 ）得各角点设计标高为：H1 H0 300.3 20 0.3 43.18 0.09+0.06 43.15 （ m）H2 H1 200.3 43.15 0.06 43.21（ m）H H 200.3 43.21 0.06 43.27（ m）32H4 H3 200.3 43.27 0.06 43.33（ m）H5 H0 300.3 43.18 0.09 43.09（ m）H H 200.3 43.09 0.06 43.15（ m）65H7 H6 20 0.3 43.15 0.06 43.21 （ m）H8 H7 20 0.3 43.21+0.06 4

3、3.27 （ m）H9 H0 30 0.3 20 0.3 43.18 0.09 0.06 43.03 （ m）H10 H9 20 0.3 43.03+0.06 43.09 （ m）H11 H10 20 0.3 43.09+0.06 43.15 （ m）H H 20 0.3 43.15+0.06 43.21 （ m）1211（ 3）计算各角点的施工高度由 P10 式（ 2.9 ）得各角点的施工高度（以“”为填方，“”为挖方） ：h1 43.15 43.03 0.12 （ m）h 43.21 43.70 0.49 （ m）2h 43.27 44.15 0.88 （ m）3h4 43.33 44.4

4、8 1.15 （ m）h5 43.09 42.79 0.30 （ m）h6 43.15 42.99 0.16 （ m）h 43.21 43.40 0.19 （ m）7h8 43.27 43.94 0.67 （ m）h9 43.03 41.88 1.15 （ m）h10 43.09 42.20 0.89 （ m）h11 43.15 42.56 0.59 （ m）h 43.21 42.79 0.42 （ m）12（ 4）确定“零线” ，即挖、填的分界线由书 P10 式（ 2.10 ）确定零点的位置，将相邻边线上的零点相连，即为“零线” 。见图2。x10.12203.93m0.12 0.491 的距

5、离为 3.93m。1 2 线上的零点：，即零点距角点x20.492015.08m0.16 0.492 的距离为 15.08m。2 6 线上的零点：，即零点距角点x60.16209.14m0.16 0.196 的距离为 9.14m。6 7 线上的零点：，即零点距角点x70.19204.87m0.19 0.597 的距离为 4.87m。7 11 线上的零点：，即零点距角点x80.672012.29m0.67 0.428 的距离为 12.29m。8 12 线上的零点：，即零点距角点（ 5）计算各方格土方工程量（以（）为填方，（）为挖方） 全填或全挖方格由P10 式（ 2.11 ）V1320 2(0.

6、881.150.190.67)488+115+19+67289（ m3）V2120 2( 0.300.161.150.89)430+16+115+89250（ m3） 两挖、两填方格，书P11 式（ 2.12 ）222V2()20(0.190.67)45.81340.19 0.59 0.670.423）（mV23()20 2(0.5920.422)60.8140.190.590.670.423（ m） 三填一挖或三挖一填方格，书P11 式（ 2.13 ）V( )202(0.493)24931 16( 0.120.49)(0.490.16)3(12 49)( 49 16)V11()20 2(20

7、.120.3020.160.49)19.7862(24303249)19.7844.54m33V21()202(0.163)21636(0.160.19)(0.490.16)3(16 19)( 4916)V21()20 2(20.190.8820.490.16)1.262(38889816)1.2139.87m33233V2()20(0.19)2192(0.19(1916)60.59)(0.190.16)359)(19V2()202(20.160.8920.590.19)1.67262(328911819)1.67148.34m33（）将计算出的各方格土方工程量按挖、填分别相加，得场地土方工程

8、量总计：挖方： 496.13 m 3填方： 504.89 m 3挖方、填方基本平衡。（）（）（）（）19.78m3（）（）1.20m3（）（）1.67m3（）轻型井点降水计算某工程地下室的平面尺寸为 54 m 18 m，基础底面标高为 -5.20 m，天然地面标高为 -0.30m ，地面至 -3.00 m为杂填土， -0.30 -9.50 m为粉砂层（渗透系数 K=4 m/昼夜），-9.50 m以下为粘土层（不透水） ，地下水离地面 1.70 m, 场地条件为北面、东面靠近道路，路边有下水道，西面有原有房屋，南面设有混凝土搅拌站。地下室开挖施工方案为： 采用轻型井点降水， 液压反铲挖土机挖土，

9、自卸汽车运土。坑底尺寸因支模需要，每边宜放出 1.0 m, 坑底边坡度由于采用轻型井点，可适当陡些，采用1:0.5 ，西边靠原有房屋较近，为了防止其下沉开裂，打设一排板桩。图 1 现场布置图工地现有井点设备：滤管直径50，长度 1.20m；井点管直径50，长度 60m；总管直径100，每段长度4.0 m，（0.8m有一接口）； W5 真空泵机组，每套配备二台3BA 9 离心泵（水泵流量 30 m3/h ） .试求： ( ）轻型井点的平面布置与高程布置。（）轻型井点计算（涌水量、井点管数量与间距、水泵流量）。解答：1）轻型井点系统布置根据本工程条件，轻型井点系统选用单层环形布置，如下图所示。图

10、2 轻型井点平面布置图图 3 轻型井点高程布置图总管直径选用 100mm，布置于天然地面上，基坑上口尺寸 58.45 24.9m，井点管距离坑壁为 1.0m，则总管长度为2 （ 58.45+2 1.0 ）+（ 24.9+2 1.0 ） =174.7 （m）井点管长度选用 6.0m，直径 50mm，滤管长度 1.2m，井点管露出地面 0.2m，基坑中心要求的降水深度 S 为S=5.20-0.30-1.70+0.50=3.7 （ m）井点管所需的埋置深度1H=5.20-0.30+0.50+26.9 2 10 =6.745 6-0.2=5.8 （ m）将总管埋于地面下 1.0m 处，即先挖 1.0m

11、 深的沟槽， 然后在槽底铺设总管， 此时井点管所需长度为6.745-1.0+0.20=5.945 （ m） 6.0 （ m）满足要求抽水设备根据总管长度选用二套，其布置位置与总管的划分范围如图所示。2）基坑涌水量计算按无压非完整井考虑，含水层有效厚度 H 0 按表 2.6 计算：5.0450.805.045 1.2H 0 =1.85 （ 5.045 1.2 ） 11.6 9.5 2.0 7.5取 H 0 7.5 （）抽水影响半径按公式（2.26 ）求出： 1.95 3.7 7.5 4 39.52 （）环形井点的假想半径0 按公式（ 2.27 ）求出：60.4526.9022.76（）基坑涌水量

12、按公式（）求出：(27.53.7)3.7 1.366 lg39.52953.5（ m3lg 22.76/ ）井点管数量与间距计算单根井点管出水量 q 按公式（ 2.31）求出：q=65 0.05 1.0 34 =16.2 （ m3/ ）1.1953.565n=16.2( 根 )井点管间距 D 按公式（ 2.32 ）计算：174.72.6965 =（）取 D 2.0 （）174.7882n=( 根 )）抽水设备选用选择真空泵。根据每套机组所带的总管长度为174.7 2 87.35 （），选用 W5 型干式真空泵。真空泵所需的最低真空度按公式（2.33）求出：hk 10(6.01.0) 70( p

13、a)选择水泵。水泵所需的流量Q1.1953.5524.43332（ m/ ） 21.85 （ m /h ）水泵的吸水扬程 H SH S 6.0 1.2 7.2 （）由于本工程出水高度低，只要吸水扬程满足要求，则不必考虑总扬程。根据水泵所需的流量与扬程，选择 3BA-9 型离子泵即可满足要求。模板设计计算某多层现浇板柱结构的柱网尺寸为 5.4m 5.4m，每一楼层高度为 3.0m ，柱子的截面尺寸为 450mm 450mm,楼板厚度为 150mm。(1)柱子厚度为 20mm的木模板， 浇筑速度为 2.5m3 h 混凝土的温度为 10，用插入式振动器捣实，混凝土的坍落度为 80 ，无外加剂。试求混

14、凝土侧压力与柱箍间距，并绘制侧压力分布与柱箍布置图。(2)楼板模板采用厚度为 18 的木胶合板，支架为碗扣式钢管脚手架搭设的排架；胶合板面板下小木楞的尺寸为 50 100 ，间距为 400 ；小木楞下面大木楞由排架立杆上的可调托座支承，排架立杆的跨宽度1200 ，间距为1500 。试算小木楞的承载力及挠度是否满足要求（l 250），并求大木楞的截面尺寸。（东北落叶松的木材抗弯设计强度 17MPa，顺纹抗剪设计强度 1.6 ，MPa弹性模量 E10000 MPa，木材重度 6 8kN）解：（ 1）1) 求浇注混凝土时的侧压力已知混凝土的浇筑速度为 V 2.5m h, 混凝土温度 T=10, 外加

15、剂影响修正系数为 1 =1坍落度影响修正系数 2 1，t 0=200T+10 =81由 F= 0.22 C t0 12V 2 0.22 24 8 1 2.5 1/2=66.79kN/m 2检验 :F= c H =24 3=72.0 kN/m 2按施工规范规定取小值, 则侧压力荷载标准值为 :2F=66.79 kN/m承载力验算时 , 设计荷载应考虑永久荷载 , 新浇混凝土侧压力的荷载分项系数6 =1.2;还应考虑可变荷载, 倾倒混凝土时产生荷载的分项系数7 =1.4. 又因面板为木模板 , 模板设计荷载值可乘以0.9 予以折减 , 则F6 =66.79 1.2 0.9=72.14 kN/m 2

16、有效压头 h=72.14/24=3m对于边长为450mm的柱 , 当采用 0.8m3 的吊斗供料时 , 水平荷载为 4 kN/m 2 考虑荷载分项系数和折减系数的F7 =41.4 0.9=5.04 kN/m 2叠加后的侧压力分布图见图2)求内竖楞间距 l1新浇混凝土侧压力均匀作用在木模板上 , 单位宽度的面板可以视为梁 , 内竖楞即为梁的支点 . 按三跨连续梁考虑, 梁宽取 200mm因.F7 作用于整个柱高范围应予以考虑, 故作用在连续梁上的线荷载 :q =(66.79+5.04) 0.2=14.37 kN/m 2其计算简图见图 .求 的计算简图M max0.1ql12, 最大挠度 umax

17、0.667q l14三跨连续梁的最大弯距100EI ( q 为线荷载标准值 ).按面板的抗弯承载力要求:M maxM 抵0.1ql12fwW抵fw1 bh2610 f wbh21.67 fwbh21.67 17 200 202493.92mml16qq14.37l1按面板的刚度要求, 最大变形值取为模板结构的250q=66.79 0.2=13.36 kN/m 20.667q l14 l1100EI = 25030.59EI30.5910000200203l1q14.37389.04mm对比取小值 , 又考虑竖楞木的宽度, 可取 l1 =225mm3)求外横楞间距 l2仍按三跨连续梁考虑 , 外

18、横楞即为内楞梁的支点 , 梁上作用均布侧压力荷载的受荷宽度即为内楞间距 l1 , 其计算简图见图求 的计算简图作用在连续梁上的线荷载 :q =72.14 0.225=16.23 kN/m 2按内楞的抗弯承载力要求 ;l21.67 f wbh21.6717501002q16.23935mm按内楞的抗剪承载力要求:1.11 f vbh1.11501001.6548mml2q16.23按内楞的刚度要求 :30.59EI30.5910000501003l1q15.031178mm对比取小值 , 外楞间距 l2 =550mm4）对拉螺栓为外楞梁的支点，梁上作用均布侧压力荷载的受荷宽度即为外楞间距 L2。

19、又外楞为 48 3.5 双钢管，设计荷载值可乘以 0.85 予以折减，则F6=66.79 1.2 0.85=68.13 （ kN）作用于梁上的线荷载：q 68.13 0.55 37.47 kN 按外楞的抗弯承载力要求：l310 fw抵 10 205 50782q37.47745mm0.590.592.061052l33121900929mm336.73按外楞刚度的要求q 对此取对拉螺栓间距l 3=700mm5)选取螺栓规格 L2、 L3，每个螺栓承受混凝土侧压力的等效面积计算得：N 0.55 0.7 68.13=26.23kN选用由 Q235 钢制作得 M14对拉螺栓，其净截面积A=105 2

20、 则N26230250ft b170)( N / mm2 )A105调整对拉螺栓间距L3=450mm,则N=0.55 0.45 68.13 16.86N16860160.6ft b170( N / mm2 )A105(2)1)验算小木楞的承载力承载力验算时 , 设计荷载应考虑永久荷载 , 模板及支架自重标准值、新浇混凝土自重标准值、钢筋自重标准值的荷载分项系数 =1.2; 还应考虑可变荷载 , 施工人员及设备荷载标准值时产生荷载的分项系数4 =1.4,各荷载标准值取值 :1.模板及支架自重标准值0.3 kN2.新浇混凝土自重标准24 kNm33.钢筋自重标准值1.1 kN4.施工人员及设备荷载标准值2.5 kN小木楞可以视为梁, 大木楞即为梁的支点按三跨连续梁考虑, 小木楞上的线荷载为：q =(0.3+24 0.15+1.1) 1.2+1.4 2.5 =3.8k/mM