建筑工程计算手册

建筑工程计算手册一、引言建筑工程计算是建筑设计、施工及造价控制等环节中不可或缺的重要工作。本手册旨在为建筑工程相关人员提供全面、实用的计算方法和参考依据，涵盖建筑结构、工程量计算、工程造价等多个方面，帮助读者准确、高效地完成各项建筑工程计算任务。

二、建筑结构计算（一）混凝土结构计算1.梁的配筋计算根据梁所承受的荷载（包括恒载、活载等），通过力学分析计算出梁的内力（弯矩、剪力等）。依据混凝土结构设计规范，采用合适的方法计算梁的纵向受力钢筋面积。例如，对于单筋矩形截面梁，可根据以下公式计算：由弯矩设计值\(M\)计算受压区高度\(x\)：\(M=\alpha_1f_cbx(h_0\frac{x}{2})\)，其中\(\alpha_1\)为混凝土受压区等效矩形应力图系数，\(f_c\)为混凝土轴心抗压强度设计值，\(b\)为梁截面宽度，\(h_0\)为梁截面有效高度。当\(x\leq\xi_bh_0\)时，计算受拉钢筋面积\(A_s\)：\(A_s=\frac{M}{\gamma_sf_y(h_0\frac{x}{2})}\)，其中\(\gamma_s\)为内力臂系数，\(f_y\)为钢筋抗拉强度设计值。还需进行梁的斜截面受剪承载力计算，确定箍筋的配置。2.板的配筋计算单向板按塑性理论计算时，先根据板上荷载计算跨中最大弯矩和支座边缘最大负弯矩。跨中最大弯矩\(M_{max}=\frac{1}{11}ql^2\)（均布荷载情况，\(q\)为每平方米荷载设计值，\(l\)为板的计算跨度）。支座边缘最大负弯矩\(M_{max}^=\frac{1}{16}ql^2\)。根据计算结果，按照规范确定板的受力钢筋直径和间距。双向板的配筋计算则较为复杂，通常采用弹性理论或塑性理论的方法进行详细分析。

（二）钢结构计算1.轴心受压构件计算计算轴心受压构件的稳定系数\(\varphi\)，根据构件的长细比\(\lambda\)、钢材的屈服强度等因素确定。计算轴心受压构件的承载力\(N\)：\(N\leq\varphiAf\)，其中\(A\)为构件的截面面积，\(f\)为钢材的抗压强度设计值。2.受弯构件计算钢梁的强度计算，包括抗弯强度、抗剪强度等。抗弯强度计算：\(\frac{M}{W_n}\leqf\)，其中\(M\)为梁所承受的弯矩设计值，\(W_n\)为梁的净截面抵抗矩。抗剪强度计算：\(\frac{V}{I_t}S\leqf_v\)，其中\(V\)为梁的剪力设计值，\(I_t\)为梁的毛截面惯性矩，\(S\)为计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩，\(f_v\)为钢材的抗剪强度设计值。钢梁的整体稳定计算，当钢梁受压翼缘自由长度\(l_1\)与其宽度\(b_1\)之比大于一定值时，需计算整体稳定系数\(\varphi_b\)，并满足\(\frac{M}{\varphi_bW_x}\leqf\)。

（三）砌体结构计算1.受压构件计算计算砌体受压构件的高厚比\(\beta\)：\(\beta=\frac{H_0}{h}\)，其中\(H_0\)为受压构件的计算高度，\(h\)为墙厚或柱截面较小边长。根据高厚比和其他因素计算砌体的受压承载力：\(N\leq\varphifA\)，其中\(N\)为轴向力设计值，\(\varphi\)为高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数，\(f\)为砌体的抗压强度设计值，\(A\)为截面面积。2.砌体局部受压计算当砌体局部受压时，计算局部受压面积\(A_l\)和影响砌体局部抗压强度的计算面积\(A_0\)。砌体局部受压承载力应满足：\(N_0+N_l\leq\gammafA_l\)，其中\(N_0\)为局部受压面积上作用的轴向力设计值，\(N_l\)为局部受压面积上作用的荷载设计值，\(\gamma\)为砌体局部抗压强度提高系数，\(f\)为砌体的抗压强度设计值，\(A_l\)为局部受压面积。

三、工程量计算（一）土方工程1.平整场地按建筑物首层建筑面积计算，公式为：\(S=L\timesB\)，其中\(L\)为建筑物长度，\(B\)为建筑物宽度。2.挖土方区分不同的土壤类别、开挖方式（人工挖、机械挖等）计算工程量。例如，机械挖土方工程量计算（不放坡）：\(V=L\timesB\timesH\)，其中\(L\)、\(B\)为基础垫层或基础底面积的长和宽，\(H\)为挖土深度。若放坡开挖，则需根据放坡系数计算增加的土方量。3.回填土回填土工程量计算：\(V=V_挖V_基础V_房心土\)，其中\(V_挖\)为挖土工程量，\(V_基础\)为基础所占体积，\(V_房心土\)为室内地面以下至基础顶面的填土体积（一般按室内净面积乘以填土厚度计算）。

（二）混凝土工程1.基础混凝土分别计算不同类型基础（如独立基础、条形基础、筏板基础等）的混凝土工程量。独立基础混凝土工程量：\(V=A\timesH\)，其中\(A\)为基础底面积，\(H\)为基础高度。条形基础混凝土工程量：\(V=L\timesS\)，其中\(L\)为基础长度，\(S\)为基础断面面积（\(S=B\timesH+0.5\timesb\timesH\)，\(B\)为基础底部宽度，\(b\)为基础顶部宽度，\(H\)为基础高度）。2.柱混凝土按柱的不同截面尺寸和高度计算工程量：\(V=A\timesH\)，其中\(A\)为柱截面面积，\(H\)为柱高。3.梁混凝土区分不同梁的类型（框架梁、次梁等）计算工程量：\(V=L\timesS\)，其中\(L\)为梁的长度，\(S\)为梁的断面面积（\(S=b\timesh\)，\(b\)为梁宽，\(h\)为梁高）。4.板混凝土平板、有梁板等的混凝土工程量计算。有梁板混凝土工程量：\(V=V_板+V_梁\)，其中\(V_板=L\timesB\timesh\)（\(L\)、\(B\)为板的长和宽，\(h\)为板厚），\(V_梁\)为梁的混凝土工程量。

（三）砌体工程1.墙体计算墙体的体积：\(V=L\timesB\timesH\sumV_门窗洞口及过梁等\)，其中\(L\)、\(B\)为墙体长度和宽度，\(H\)为墙体高度，\(\sumV_门窗洞口及过梁等\)为门窗洞口及过梁等所占体积。计算墙体的面积，如外墙面积\(S_外=2\times(H\timesL_外+B\timesH_外)\)（\(L_外\)为外墙外边线长度，\(H_外\)为外墙高度），内墙面积\(S_内=2\times(H\timesL_内+B\timesH_内)\)（\(L_内\)为内墙净长线长度，\(H_内\)为内墙高度）。

四、工程造价计算（一）直接费计算1.人工费根据工程量和人工单价计算。例如，某分项工程人工挖土方工程量为\(100m^3\)，人工单价为\(100\)元\(/m^3\)，则人工费\(=100\times100=10000\)元。2.材料费确定各种材料的用量和单价，计算材料费。如混凝土工程，根据混凝土工程量和混凝土单价计算混凝土材料费。若混凝土用量为\(50m^3\)，单价为\(500\)元\(/m^3\)，则混凝土材料费\(=50\times500=25000\)元。3.机械费依据施工机械台班用量和台班单价计算机械费。例如，某土方工程使用挖掘机台班用量为\(5\)个台班，台班单价为\(1000\)元\(/台班\)，则机械费\(=5\times1000=5000\)元。

（二）间接费计算1.规费按规定的费率计算，如社会保险费、住房公积金等。规费\(=\)计费基数\(\times\)规费费率。计费基数一般为直接费中的人工费、材料费、机械费之和。2.企业管理费根据企业管理费费率计算。企业管理费\(=\)计费基数\(\times\)企业管理费费率。

（三）利润和税金计算1.利润利润\(=\)（直接费\(+\)间接费）\(\times\)利润率。2.税金税金\(=(\)直接费\(+\)间接费\(+\)利润\()\times\)税率。税率根据工程所在地的不同而有所差异。

（四）工程造价汇总工程造价\(=\)直接费\(+\)间接费\(+\)利润\(+\)税金。

五、施工进度计划计算（一）确定施工过程分析建筑工程的各个施工环节，确定施工过程。如基础工程施工过程包括土方开挖、基础钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等。

（二）计算工程量按照前面所述的工程量计算方法，计算每个施工过程的工程量。

（三）确定劳动量和机械台班量1.劳动量计算劳动量\(=\frac{工程量}{产量定额}\)，例如某分项工程砌砖工程量为\(100m^3\)，砌砖的产量定额为\(1.2m^3\)/工日，则劳动量\(=\frac{100}{1.2}\approx83.33\)工日。2.机械台班量计算机械台班量\(=\frac{工程量}{机械台班产量定额}\)，如某混凝土工程使用混凝土搅拌机，混凝土工程量为\(200m^3\)，搅拌机台班产量定额为\(40m^3\)/台班，则机械台班量\(=\frac{200}{40}=5\)台班。

（四）计算持续时间1.单一施工过程持续时间计算持续时间\(=\frac{劳动量（或机械台班量）}{每天工作班数\times每班人数（或机械台数）}\)，如某砌砖施工过程劳动量为\(83.33\)工日，安排每天\(2\)个工作班，每班\(10\)人，则持续时间\(=\frac{83.33}{2\times10}\approx4.17\)天，取\(5\)天。2.流水施工持续时间计算采用流水施工方法时，计算流水节拍、流水步距等参数，确定整个施工进度计划的持续时间。例如等节奏流水施工，流水节拍\(t\)相等，流水步距\(K=t\)，工期\(T=(m+n1)K\)，其中\(m\)为施工段数，\