东南大学施工例题.docx
《东南大学施工例题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东南大学施工例题.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
东南大学施工例题
土方调配计算
i-i-03%
某建筑场地方格网的方格边长为20mX20m泄水坡度*-u.q/o，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）。
43.03
43.TO
44,15
44.43
o
1-1
1-2
1-3
Ph-Fl
E
6
7
8
42.79
42~9S
43140
2-1
2-2
2-3
g
10
11
IL
41,SS
42.20
42.56
42.79
:
「=0.3*
1+0.12
2-0X93
-0.BS
Q-1.15
43.03
43.70
\
53.21
44.15
43.27
4t卿
也3咯
O
J
+C,30
6
7
-0,1.$
fl
42.79
43.09
姐99
43.15^
43.21
33.27
j
+1.15
10
+CL69
11
+（X59
1:
■:
¥
+0.92
41.8S43.03
412043.09
42.5643.15
42.79狼21
解答：
（1）计算场地设计标高H0
'Hi=43.0344.4841.8842.79=172.18
2、H2=2（43.7044.1542.7943.9442.2042.56）=518.68
4'H4=4（42.9943.40）=345.56
由书P8式（2.6）可得：
（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（几何中心o）为H，由书P9式（2.8）得各角点设计标高为:
H=H）-30X0.3%+20X0.3%=43.18—0.09+0.06=43.15（m）
H2=H+20X0.3%=43.15+0.06=43.21（m）
H>+20X0.3%=43.21+0.06=43.27（m）
H+20X0.3%=43.27+0.06=43.33（m）
H5=H—30X0.3%=43.18—0.09=43.09（m）
H6=H5+20X0.3%=43.09+0.06=43.15（m）
H7=H6+20X0.3%=43.15+0.06=43.21（m）
H8=H7+20X0.3%=43.21+0.06=43.27（m）
H9=H0-30X0.3%-20X0.3%=43.18—0.09—0.06=43.03（m）
H0=H9+20X0.3%=43.03+0.06=43.09（m）
H1=H+20X0.3%=43.09+0.06=43.15（m）
H=H1+20X0.3%=43.15+0.06=43.21（m）
（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，“一”为挖方）
h1=43.15—43.03=+0.12（m）
h2=43.21—43.70=—0.49（m）
hs=43.27—44.15=—0.88（m）
h4=43.33—44.48=—1.15（m）
h5=43.09—42.79=+0.30（m）
h6=43.15—42.99=+0.16（m）
h7=43.21—43.40=—0.19（m）
h8=43.27—43.94=—0.67（m）
ho=43.03—41.88=+1.15（m）
h10=43.09—42.20=+0.89（m）
hn=43.15—42.56=+0.59（m）
h12=43.21—42.79=+0.42（m）
（4）确定“零线”，即挖、填的分界线
。
见图
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”
2。
1—2线上的零点:
x10.1220=3.93m
0.120.49，即零点距角点
1的距离为
3.93m。
2—6线上的零点:
6—7线上的零点:
7—11线上的零点:
8—12线上的零点:
0.49
x220h5.08m
0.160.49，即零点距角点
X601620=9.14m
0.16+0.19，即零点距角点
0.19
x720=4.87m
0.19+0.59,即零点距角点
0.67
x820=12.29m
0.67+0.42，即零点距角点
（5）计算各方格土方工程量（以（+）为填方，
（―）为挖方）
2的距离为
6的距离为
7的距离为
8的距离为
15.08m。
9.14m。
4.87m。
12.29m。
①全填或全挖方格由P10式（2.11）
202（0.88-1.15-0.19-0.67）=
88+115+19+67=289
（m5）
近（0.300.161.150.89）
4
30+16+115+89=250
（卅）
②两挖、两填方格，书P11式（2.12）
22
0.670.42
0.672
）=45.81
2普（耗d7i.81
③三填一挖或三挖一填方格，书P11式（2.13）
V1八20
23
“0.49、2
_（）=—疋
6（0.120.49）（0.490.16）3（1249）（4916）
0.493
493
V」'二辽（20.120.3020.16-0.49）19.78
6
i（243032一49）19.心44.如3
V24（）
0.163
163
2020.1632
E（（0.160.19）（0.490.16）八3（1619）（4916）
艺（20.190.8820.49-0.16）1.2
6
（388898-16）1.2=139.87m3
3
0.19
193
近（0^）/
6（0.190.59）（0.190.16）3（1959）（1916）
（-）
（+）
（-）
（+）
19.78m3
（-）
（+）
1.20m3
（+）
（-）
1.67m3
（-）
艺（20.160.8920.59-0.19）1.67
6
=|（3289-118-19）1.67=148.34m3
（+）
将计算出的各方格土方工程量按挖、填分别相加，得场地土方工程量总计:
3
挖方：
496.13m
填方：
504.89m3
挖方、填方基本平衡。
轻型井点降水计算
某工程地下室的平面尺寸为54mX18m,基础底面标高为-5.20m天然地面标高为-0.30
m，地面至-3.00m为杂填土，-0.30〜-9.50m为粉砂层（渗透系数K=4m/昼夜），-9.50m
以下为粘土层（不透水），地下水离地面1.70m,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，自卸汽车运土。
坑
底尺寸因支模需要，每边宜放出1.0m,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。
某工程地下室I
原有房屋
!
開PODf
搅拌站
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4.0m,（0.8m有一接口）;W真空泵机组，每套配备二台3BA—9离心
3泵（水泵流量30m/h）.
试求：
（1）轻型井点的平面布置与高程布置。
（2）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。
||||||||||||叩||[|||||]|||「|||||||||】|||叩|屮||||[|阴
11111111II111IIII111II1111II1111111111111111111
111111111111
柑pooh甲_|
右占占占占占心］右占占占右占右6占*占占右占&
、
图2轻型井点平面布置图
-0.30
一1.初
—
-2.0
井点管距离
基坑中心要
此时井点管
■-P2013450
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58.45x24.9m,
坑壁为1.0m,则总管长度为
2X[（58.45+2X1.0）+（24.9+2X1.0）]=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,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
丄
H=5.20-0.30+0.50+26.9-2X10=6.745>6-0.2=5.8（m）
将总管埋于地面下1.0m处，即先挖1.0m深的沟槽，然后在槽底铺设总管,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。
按表2.6计算:
环形井点的假想半径
丄0按公式（2.27）求出:
H0=1.85X（5.045+1.2）=11.6>9.5—2.0=7.5
取H0=7.5（m）
抽水影响半径按公式（2.26）求出：
R=1.95X3.7X7.54=39.52（m）
（m）
基坑涌水量Q按公式（2.25）求出:
（2了.5一37）3.7=953.5
Q=1.366X4Xlg39.52_lg22.76（m/d）
3）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=65X二X0.05X1.0X34=16.2（m'/d）
1.1整
n=16.2
井点管间距D按公式（2.32）计算:
174.7
2.69
D=65（m）取》2.0（m）
4）抽水设备选用
1
选用W型干
选择真空泵。
根据每套机组所带的总管长度为174.7/2=87.35（m）
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（pa）
2选择水泵。
水泵所需的流量Q
953.5
Q=1.1524.4333
2（m/d）=21.85（m/h）
水泵的吸水扬程Hs
Hs>6.0+1.2=7.2（m）
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
柱子的截面尺
某多层现浇板柱结构的柱网尺寸为5.4mX5.4m，每一楼层高度为3.0m,寸为450mnX450mm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10C，用插入式
振动器捣实，混凝土的坍落度为80mm,无外加剂。
试求混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18m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50mX100m,间距为400m；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1200m,间距为1500m。
试算小木楞的承载力及挠度是否满足要求（I/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E
=10000MPa,木材重度6〜8kN/tf）
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=10C,外加剂影响修正系数为_1=1
坍落度影响修正系数'2=1,
t0=200/T+10=8
2
=66.79kN/m
YH2
检验:
F=cH=24X3=72.0kN/m
按施工规范规定取小值，则侧压力荷载标准值为
F=66.79kN/m
y
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;
Y
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=66.79X1.2X0.9=72.14kN/m2
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4kN/m2考虑荷载分项
系数和折减系数的
F2
7=4X1.4X0.9=5.04kN/m
叠加后的侧压力分布图见图
2）求内竖楞间距11
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'l14
其计算简图见图
l=L-.'I
制川川川川川山川川川门川41川丄川川川川1川丿「川丿11川丄屮川』川丿H
L.
Ll
\/
—
求L.的计算简图
三跨连续梁的最大弯距Mmax
2Umax=0.667,
=°.1ql1,最大挠度100EI（q为线荷载标
准值）.
按面板的抗弯承载力要求
Mmax=M抵
2
0.1qhfwW抵
ll
按面板的刚度要求，最大变形值取为模板结构的
q=66.79X0.2=13.36kN/m2
对比取小值，又考虑竖楞木的宽度，可取ll=225mm
3）求外横楞间距l2
仍按三跨连续梁考虑，外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"，其计算简图见图
求L的计算简图
作用在连续梁上的线荷载
q=72.14X0.225=16.23kN/m
按内楞的抗弯承载力要求；
|1.67fwbh2]1.67x17x50x1002…
l^935mm
\q，16.23
按内楞的抗剪承载力要求：
1.11fvbh1.11501001.6…
l2548mm
q16.23
按内楞的刚度要求：
3曲八。
5910000501003=1178mm
:
q■15.03
对比取小值，外楞间距l2=550mm
4）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。
又外楞为48X3.5双钢管，设计荷载值可乘以0.85予以折减，则
F6=66.79X1.2X0.85=68.13（kN/怦）
作用于梁上的线荷载：
q=68.13X0.55=37.47kN/
按外楞的抗弯承载力要求：
对此取对拉螺栓间距I3=700mm
5）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=0.55X0.7X68.13=26.23kN
选用由Q235钢制作得M14对拉螺栓，其净截面积
A=105伽2则
N26230b2
250ft=170）（N/mm）
A105
调整对拉螺栓间距L3=450mm则
N=0.55X0.45X68.13=16.86
N16860
A105
=160.6：
：
ftb=170（N/mm2）
V
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0.3kN/怦
2.新浇混凝土自重标准24kN/m5
3.钢筋自重标准值1.1kN/tf
4.施工人员及设备荷载标准值2.5kN/tf
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
q=[（0.3+24X0.15+1.1）X1.2+1.4X2.5]X=3.8k/m
Mmax=0・1ql2713.81.22=0.547kNm
1212
M抵=fwW^^=fwbh1750100
66
=1.417106NLmm=1.417kNl_m
比较可得MmaxM抵故小木楞的承载力满足要求
2）验算小木楞的挠度
故小木楞的挠度满足要求。
3）求大木楞的横截面尺寸
大木楞可以视为梁，排架立杆上的可调托座即为梁的支点按三跨连续梁考虑，大木楞上
的线荷载为
q=[（0.3+24X0.15+1.1）X1.2+1.4X2.5]X1.2=11.4K/m
Mmax=0.1ql2=0.111.41.52=2.565kNm
设大木楞的横截面尺寸为100X150
1212
M抵二fwW抵二fw—bh2=17—1001502
66
=6.375106NLmm=6.375kN_m
MmaxM抵满足要求
大木楞的挠度
q=（0.3+24X0.15+1.1+2.5）X1.2=9k/m
故大木楞的横截面尺寸选100X150合适。
钢筋下料计算
试编制下图所示5根梁的钢筋配料单。
各种钢筋的线重量如下：
°10（0.617kg/m）；巾12（0.888kg/m）;°25（3.853kg/m）
解答：
对钢筋进行配料时，必须根据混凝土结构设计规范及混凝土结构工程施工及验收规范中
对混凝土保护层，钢筋弯曲及弯钩等规定计算下料长度。
钢筋在结构施工图中注明的是外轮廓尺寸，即外包尺寸。
钢筋在加工前呈直线下料，加
工弯曲时，外皮伸长，内皮缩短，轴线长度不变，因此钢筋外包尺寸与轴线间之间存在一个
差值，称为"量度差值”。
其大小与钢筋直径和弯心直径以及弯曲的角度有关系。
一级钢筋末端作180度弯钩，平直部分为3d，弯心直径为2.5d，每个弯钩需要增加的量度差值为6.25d
（d为钢筋直径）。
各种钢筋中间弯折，其弯心直径为5d,弯折角度为45度，60度，90时
的量度差值分别为0.5d，d，2d。
直线钢筋的下料长度为其外包尺寸；弯起钢筋的下料长度等于各段外包尺寸之和，减去
中间弯折处的量度差值，再加上两端弯钩处的平直长度。
计算钢筋下料长度后，就可以编制钢筋配料单，作为材料准备和钢筋加工的依据。
各编号钢筋下料长度计算如下：
混凝土保护层厚度均为25mm,
1号钢筋
L=外包尺寸+末端为180度弯钩的量度差值=（8000+240X2-2X25）+6.25X2X
25=8742.5mm
2号钢筋
L=外包尺寸+末端为180度弯钩的量度差值=（8000+240X2-2X25）+6.25X2X12=8580mm
3号钢筋
1=外包尺寸+末端为180度弯钩的量度差值-中间为45度弯钩的量度差值=（8000+240X
2）-3+（800-2X35）X2X2+[（8000+240X2）-3-25-（800-2X35）]X2+6.25X2X25-0.5X25X4=9296.95mm
4号钢筋
L=（300-2X25）+（800-2X25）X2-3X2X10+3X10X2=2000mm
梁钢筋配料单
构件
名称
筋号钢编
简图
直径
（mm
钢筋代
号
下料长
度mm
单位根
数
合计根
数
总重（kg）
①
f・——
25
*
8743
2
10
339
梁共
②
12
*
8580
2
10
77
计5
——
根
③
25
*
9297
2
10
359
④
10
*
2000
38
190
235
升级会员 