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1、典型例题：一、 土方工程1、土方调配计算某建筑场地方格网的方格边长为20m20m，泄水坡度，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H0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H0，由书P9式（2.8）得各角点设计标高为：H1H0300.3200.343.180.09+0.0643.15（m）H2H1200.343.150.0643.21（m）H3H2200.343.210.0643.27（m）H4H3200.343.270.0643.33（m）H5H0300.343.
2、180.0943.09（m）H6H5200.343.090.0643.15（m）H7H6200.343.150.0643.21（m）H8H7200.343.21+0.0643.27（m）H9H0300.3200.343.180.090.0643.03（m）H10H9200.343.03+0.0643.09（m）H11H10200.343.09+0.0643.15（m）H12H11200.343.15+0.0643.21（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，“”为挖方）：h143.1543.030.12（m）h243.2143.700.49（m）h
3、343.2744.150.88（m）h443.3344.481.15（m）h543.0942.790.30（m）h643.1542.990.16（m）h743.2143.400.19（m）h843.2743.940.67（m）h943.0341.881.15（m）h1043.0942.200.89（m）h1143.1542.560.59（m）h1243.2142.790.42（m）（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。12线上的零点：，即零点距角点1的距离为3.93m。26线上的零点：，即零点距角点2的距离为1
4、5.08m。67线上的零点：，即零点距角点6的距离为9.14m。711线上的零点：，即零点距角点7的距离为4.87m。812线上的零点：，即零点距角点8的距离为12.29m。（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）88+115+19+67289（m3） （）30+16+115+89250（m3） （） 两挖、两填方格，书P11式（2.12）（m3） （）（m3） （） 三填一挖或三挖一填方格，书P11式（2.13）（） （） （） （） （） （）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：挖方：496.13 m3填方：
5、504.89 m3挖方、填方基本平衡。2、轻型井点降水计算某工程地下室的平面尺寸为54 m18 m，基础底面标高为-5.20 m，天然地面标高为-0.30 m ，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，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
6、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4.0m，（0.8m有一接口）；真空泵机组，每套配备二台3BA9离心泵（水泵流量30/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58.4524.9m，井点管距离坑壁为1.0m，则总管长度为2（58.45+21.
7、0）+（24.9+21.0）=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H=5.20-0.30+0.50+26.92=6.7456-0.2=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，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，含水层有效厚度按表2.6计算：
8、=1.85（5.0451.2）11.69.52.07.5取7.5（）抽水影响半径按公式（2.26）求出：1.953.739.52（）环形井点的假想半径按公式（2.27）求出：（）基坑涌水量按公式（）求出：1.366（/）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=650.051.0=16.2（/）n=(根)井点管间距D按公式（2.32）计算：=（）取D2.0（）n=(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174.7287.35（），选用型干式真空泵。真空泵所需的最低真空度按公式（2.33）求出：选择水泵。水泵所需的流量（/）21.85（/h）水泵的吸水
9、扬程6.01.27.2（）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。3、模板设计计算某多层现浇板柱结构的柱网尺寸为5.4m5.4m，每一楼层高度为3.0m，柱子的截面尺寸为450mm450mm,楼板厚度为150mm。(1) 柱子厚度为20mm的木模板，浇筑速度为2.5m3h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50100，
10、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（l250），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68kN）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V2.5mh,混凝土温度T=10,外加剂影响修正系数为=1坍落度影响修正系数1， t0=200T+10 =8由F=0.2224812.51/2=66.79kN/m2检验:F=243=72.0 kN/m2按施工规范规定取小值,则侧压力荷载标准值为:F
11、=66.79 kN/m2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=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=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=66.791.20.9=72.14 kN/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4 kN/m2考虑荷载分项系数和折减系数的=41.40.9=5.04 kN/m2叠加后的侧压力分布图见图2)求内竖楞间距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
12、.因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:=(66.79+5.04) 0.2=14.37 kN/m2其计算简图见图.三跨连续梁的最大弯距,最大挠度(为线荷载标准值).按面板的抗弯承载力要求:按面板的刚度要求,最大变形值取为模板结构的=66.790.2=13.36 kN/m2=对比取小值,又考虑竖楞木的宽度,可取=225mm 3)求外横楞间距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,其计算简图见图作用在连续梁上的线荷载: =72.140.225=16.23 kN/m2按内楞的抗弯承载力要求;按内楞的抗剪承载力要求:按内楞的刚度要求
13、:对比取小值,外楞间距=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。又外楞为483.5双钢管，设计荷载值可乘以0.85予以折减，则F6=66.791.20.85=68.13（kN）作用于梁上的线荷载：q68.130.5537.47 kN按外楞的抗弯承载力要求：按外楞刚度的要求对此取对拉螺栓间距l3=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：N0.550.768.13=26.23kN选用由Q235钢制作得M14对拉螺栓，其净截面积A=1052则调整对拉螺栓间距L3=450mm,则N=0.550.4568.1316.
14、86(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=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：=(0.3+240.15+1.1)1.2+1.42.5=3.8k/m比较可得 故小木楞的承载力满足要求.2)验算小木楞的挠度
15、=(0.3+240.15+1.1+2.5)0.4=3 K/m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=(0.3+240.15+1.1)1.2+1.42.51.2=11.4K/m设大木楞的横截面尺寸为100150满足要求大木楞的挠度=(0.3+240.15+1.1+2.5)1.2=9 k/m满足要求故大木楞的横截面尺寸选100150合适。4、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）；12(0.888kg/m)；25(3.853kg/m)。 解答：对钢
16、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
17、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,号钢筋 L=外包尺寸+末端为180度弯钩的量度差值= (8000+2402-225)+6.25225=8742.5mm号钢筋L=外包尺寸+末端为180度弯钩的量度差值=(8000+2402-225)+6.25212=8580mm号钢筋L=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+2402)3+(800-235) 2+(8000+2
18、402)3-25-(800-235) 2+6.25225-0.5254=9296.95mm号钢筋L=(300-225)+( 800-225)2-3210+3102=2000mm 梁钢筋配料单 构件名称钢筋编号简图直径（mm）钢筋代号 下料长度mm单位根数 合计根数总重（kg）梁共计5根25874321033912858021077259297210359102000381902355、混凝土质量评定某施工现场大型混凝土工程，其设计强度等级为C30。在施工过程中共抽样12组试块。试块尺寸边长150mm的立方体，实际强度数据（N/mm2）为：26.0 30.5 33.3 30.0 34.0 37.
19、5 25.0 33.0 36.0 27.0 28.5 30.5 29.0 33.5 40.0 32.5 37.5 37.8 25.0 28.0 29.5 34.0 35.5 37.0 32.0 36.5 37.0 31.5 32.5 36.5 34.5 38.0 39.0 28.0 32.0 32.5 试用数理统计方法评定该工程混凝土强度质量是否符合施工规范要求。答：按方差未知的统计法评定混凝土强度质量要求被验收批混凝土强度的平均值和最小值必须同时满足以下两个要求：（1）（2）合格判定系数本验收批混凝土强度的平均值 本验收批混凝土强度标准差 由于因此将代入（1）验算有：本验收批混凝土强度最小值
20、 将代入（2）验算有：纵上，本验收批混凝土强度质量符合施工规范的要求。6混凝土施工某多层现浇板柱结构的平面尺寸为30 mX60 m，每一楼层高为4 m，共5层，柱子截面尺寸为500 mmX500 mm，楼板的厚度为150 mm，如图4-17，图4-18所示。整个结构划分成两个施工段逐层施工，每层楼先浇筑柱，后浇筑楼板混凝土。混凝土强度等级C25；采用J1-400A自落式混凝土搅拌机，其出料容量为0.26 m3 ，每一循环时间为3 min；混凝土的垂直运输采用QT1-6型塔式起重机，其起重半径为8.520 m，起重量为26 t，带一节延接架的起重高度为21.335.5 m，灌筑斗为0.45 m3
21、。起吊速度为17 m/min，下降时间为33 s，装料时间为15 s，卸料时间为3 min，每层楼板的混凝土量为280 m3，分二段，每段要求二个工作班连续浇完（2X8=16 h），时间利用系数为0.85。 板柱结构平面示意图 试求：1.柱、楼板的施工缝各留在何处，用图表示。 2.混凝土搅拌机和塔式起重机各需几台？并绘出起重机的平面布置图。 解：柱子施工缝留在柱帽下边，见下图所示。 柱施工缝位置示意图I-I剖面图 II-II为柱施工缝位置 每层楼板分二段施工时，施工缝可以留在平行于短边的任何位置，板跨长短边相等，为使混凝土浇筑量一致，施工缝可留置在如图4-20所示位置（施工缝留成马牙形）。 搅
22、拌机的出料容量为0.26 m3，则： 每段楼板混凝土浇筑量为： 搅拌机需要量： ，取2台。 对大中型工程，通常应考虑一台备用搅拌机，且搅拌机的实际生产率一般为额定生产率的80%左右，因此本工程宜取3台。 起重机平面布置图I-I 表示分段及楼板施工缝位置 柱子混凝土浇筑量：共计66根柱子，层高4 m，每一楼层柱子的浇注高度取4 m-0.2 m=3.8 m其混凝土浇注量为： 搅拌机的生产率满足要求。 塔式起重机每小时的运输能力为： 式中 q每提升一次运输混凝土的数量 q=0.45(m3) Kt时间利用系数，取Kt=0.85； t提升一次的循环时间， t1装料时间， ； t2卸料时间， ； t3下降
23、时间， ； t4上升时间，5层楼共高 ； 。 要求二个工作班连续浇完，故需塔吊数为： 采用两台QT1-6型轨道塔式起重机，沿建筑物(A)、(F)轴线方向双侧布置，其平面布置见下图7.先张法台座稳定性验算混凝土墩式台座如图所示。台面宽为2.1 m，台面采用C15混凝土，厚度80 mm，靠近台墩局部加厚。台面每m宽的抵抗能力为300 kN，台座承受500 kN水平拉力，其力高出台面125 mm，地基为亚粘土，混凝土与土的摩阻系数 =0.3，混凝土容重为24 kN/m3，试进行台座的稳定性验算。 抗倾覆计算简图 解：抗倾覆验算时，设台墩绕O点倾覆，因台墩埋深不大，且当气温变化土质干缩时，土与墩台分离
24、，考虑到土与台墩的变形协调，当台墩变形甚小时，土的变形亦甚小，故土压力可忽略不计。抗倾覆力矩仅为台墩自重对O点的力矩。(1) 抗倾覆验算忽略牛腿部分重力,台墩重力为：平衡力矩： 倾覆力矩： 抗倾覆系数K1为： (2) 抗滑移验算 台面抵抗力： 摩阻力：总的抗滑移力： 抗滑移系数K2为： 其稳定性满足要求。8. 预应力筋的下料长度某预应力混凝土屋架长24m，下弦构造如所示，孔道长23800mm。直径为25mm的冷拉III级钢筋，制作时采用应力控制法，实测冷拉率为4.2%，冷拉弹性回缩率为0.4%。两端采用螺丝端杆锚具。求预应力筋的下料长度。 层架下弦截面 解：预应力下料长度计算预应力筋的成品长度： 预应力筋的钢筋部分的成品长度L0； 今现场钢筋长7m左右，因此需要用4根钢筋对焊接长，加上两端焊螺丝端杆，共计对焊接头数为5个，每个对焊接头压缩长度l0取为30mm，则钢筋下料长度L为： 9流水施工原理 某工程有2个施工层，3个施工过程，已知K1=K2=K3=2d，无技术间歇，试组织流水施工。解：该流水为固定节拍流水，K2d(1)确定施工段数取m=n=3(2)计算工期T(mj+n-1)K=(3231)216d(3)绘制进度计划图表