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.某建筑外墙采纳毛石基础，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±LyiyH1=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纳优化方法，已知初始方案见表1-1。请用表1-2推断是否为最优方案，“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）初始调配方案应满意至少m+n-1=3+4-1=6格中有土方，而表1-1中已填6个格，满意要求。(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=10V2＝C22-U2=70-10=60;V3＝C23-U2=50-10=40U3=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，采纳环形布置。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，不满意要求（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，满意。2）涌水量计算①推断井型取滤管长度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着陆值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),故按实际状况取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RR=1.95S1.95*4.5*=123.84(m)。⑤计算涌水量QQ=1.366K＝1.366×18=2336m3）确定井点管数量及井距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()。需井点管最少数量ｎmin:ｎmin=1.1=1.1=84.2(根)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根据井距的要求，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，采纳坍落度为60mm的一般混凝土，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=0.22rct0β1β2F2=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，采纳：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/mF2=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：钢筋端部爱护层厚度取l0mm，其他位置爱护层厚度取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纳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，满意要求。4.某钢筋混凝土墙面采纳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)，求施工协作比及每盘配料量(用袋装水泥)。解：施工协作比水泥：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，采纳C20一般混凝土，设计协作比为：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%，采纳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)施工协作比为：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，拟实行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，采纳插人式振捣器，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，协作比为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100