建筑施工技术案例题15.doc

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建筑施工技术案例题
一、 土方工程
算设计标高；算零线；算挖填土方量
1.某建筑物基坑体积为2548m3，附近有个容积为1560m3的基坑需回填，试求前者挖出的土将后者填满夯实后还剩下多少土？需要运多少车？（Ks＝1.26，K’s＝1.05，车斗容量为3.5m3）

；运车数=1338/3.5=383辆
2.某建筑场地土方工程中，基坑开挖后将附近两个容积为1000 m3和776m3的弃土坑进行了回填，还剩余松散土1648.8 m3，试问基坑有多大体积？（Ks＝1.26，K’s＝1.05）
解：1000＋776＝1776 m3
1776／1.05＝1691.43 m3 1648.8／1.26＝1308.57 m3
1691.43＋1308.57＝3000 m3
3.某场地平整的方格网边长为20m，角点的地面标高如图1所示，地面排水坡度ix=3‰，iy=2‰，试计算确定场地平整达到挖填平衡的设计标高H0和考虑排水坡后的各角点设计标高(Hn)并标注于图各角点右下角，施工高度标注于图角点右上角。并求零线。

解：由图知，方格数 N＝7

考虑泄水坡度计算得；
H8‘=28.67m
H1‘=Ho-40×3‰+20×20‰=28.67-0.12+0.04=28.59m
H2‘=H1+20×3‰=28.59+0.06=28.65m
H3‘=H2+20×3‰=28.65+0.06=28.71m
H4‘=H3+20×3‰=28.7l+0.06=28.77m
H5‘=H4+20×3‰=28.77+0.06=28.83m
H6‘=Ho-40×3‰=28.67-0.12=28.55m
H7‘=H6+20×3‰=28.55+O.06=28.61m
H9‘=H8+20×3‰=28.67+0.06=28.73m
H10‘=H9+20×3‰=28.73+0.06=28.79m
H11‘=H0-40×3‰-20×2‰=28.67-O.12-O.04=28.51m
H12‘=H11+20×3‰=28.51+0.06=28.57m
H13‘=H12+20×3‰=28.57+0.06=28.63m
H14‘=H13+20×3‰=28.63+0.06=28.69m
将调整后的场地设计标高标注于图角点右下角上，其与自然地面标高之差，即为施工需挖（+）或填（-）土方高度(见图角点右上角)。
ix=3‰
图1-1场地平面图

4.(历年考试)

5. (历年考试)

二、井点管、平面、高程
1. (历年考试)

2..某基坑底面尺寸50×20m，基坑底面标高-4.3m，自然地面标高±0.00m，基坑边坡坡度1：0.5，实测地下水位标高-1.3m，地基土的渗透系数10m/d，含水层厚6.0m，按无压完整井计算基坑涌水量。
解：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。总管直径选用127MM，布置于天然地面上（如图所示），基坑上口尺寸为：
长：50 + (4.3 - 0.00) ×0.5 × 2 = 54.3M
宽 ： 20+ (4.3 - 0.00) ×0.5 × 2 = 24.3M
井点管距离基坑壁为1.0M，则总管长度为：
2 × [ 54.3 + 2 ×1.0] + (24.3 + 2×1.0 )] =165.2M
井点管长度选用6M，直径50MM的钢管，滤管长度1.0M，井点管露出地面0.2M，基坑中心要求的降水深度S为：S = 4.3-1.3+0.5=3.5M
井点管所需埋置深度
H = H 1+ h + I L = 4.3+0.5+1/10 ×26.3/2=6.115M＜6.0-0.2=5.8M
不满足要求。
将总管埋设于地面下0.5M处。即先挖去0.5M深的沟槽，然后在槽底铺设总管（如图所示），此时井点所需长度：
基坑上口 长：50+(4.3-0.5)×0.5×2 = 53.8M
　　 宽：20+(4.3-0.5)×0.5×2 = 23.8M
H= (4.3-0.5)+0.5+25.8/2 ×1/10 =5.59M<6.0-0.2=5.8M 满足要求。
抽水设备根据总管长度选用两套，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
按无压非完整井计算，H=6m

三、混凝土配合比及原材料用量
实验室配合比为：水泥：砂：石＝１：ｘ：ｙ；水灰比W/C
现场砂＼石含水率分别为Ｗｘ＼Ｗｙ，则施工配合比为：
水泥：砂：石＝１：ｘ（１＋Ｗｘ）：ｙ（１＋Ｗｙ）；水灰比W/C不变
加水量扣减砂＼石中的含水量

1、混凝土实验室配合比为：1：2.28：4.47，水灰比为0.63，每立方米混凝土水泥用量为285Kg，现场测定砂的含水率3%，石子含水率1%，如采用400L搅拌机，求（1）施工配合比及1m3混凝土各种材料用量（2）搅拌机搅拌一次投料量。
解：施工配合比l：x(1+WS)：y（1+Wg） =1：2．28(1+3%)：4.47(1+1%)=1：2.35：4.51
按施工配合比得到1m3混凝土各组成材料用量为：
水泥 C/=C=285kg；
砂 S/=285×2．35=669.75kg
石 G/=285×4.51=1285.35kg
水：W=(W／C—Ws—Wg)C=(0.63—2．28×3％—4.47×1％)×285 =(0.63-0.0684-0.0447) ×285=147．32kg
400L搅拌机每次可搅拌出混凝土 400L×0.65=260L=0.26m3　（搅拌机利用率0.65）
则搅拌时的一次投料量：
水泥 285 × 0．26=74.1kg (取75kg，1袋半)
砂 75×2．35=176.25kg
石子 75×4.51=338.25kg
水 75×(0．63—2．28× 3％—4.47× 1％)= 75×(0.63-0.0684-0.0447)=38.77kg

2.某砼实验室配合比为：C：S：G=1：2.3：4.27，水灰比为0.6，每立方米砼的水泥用量为300kg，测定砂子含水量为3％，石子含水量为1％，求施工配合比？若采用250升搅拌机，求每盘砼中各种材料用量。
施工配合比1：2.3(1+0.03):4.27(1+0.01)=1:2.37：4.31
每盘材料用量
水泥:300*0.25=75kg 砂: 75*2.37=177.8kg
石子:75*4.31=323.3kg
水: 75*0.6-75*2.3*0.03-75*4.27*0.01=36.6kg.
3. (历年考试)

四、钢筋下料长度

１、梁高为550mm,梁保护层为25mm,1号钢筋直径为25mm，且左右对称。
①计算1号钢筋的下料长度。
②按照钢筋配料单中简图形式标明1号钢筋每段尺寸。

解：
①下料长度=（395+500×1.414＋200）×2+{6240-2×（370＋50＋500）}-4×0.5d-2×2d+2×6.25d=2604＋4400-50-100＋312.5＝7166.5mm

②
２. 计算图示钢筋下料长度（图中标注尺寸为外包尺寸，钢筋左右对称）。

　　　　　　　　　（４个４５°，２个９０°）
3.

五、钢筋等强度替换
1. 某梁设计主筋为3根直径22mmHRB钢筋(fy＝300N/mm2)。今现场无HRB钢筋，拟用HPB钢筋(fy＝210N/mm2)代替。工地HPB钢筋直径有22mm和25mm两种。试进行钢筋代换。
①采取等强代换；（1分）
　　　　②fy2 ×Ay2≥fy1 ×Ay1
Ay2≥fy1/fy2 ×Ay1＝340/240×（3×π/4×222）＝1616(mm2)（2分）
③配筋：直径25mm钢筋单根面积：491mm2；直径22mm钢筋单根面积：380mm2；
选取：2根φ25＋2根φ22，　Ay2＝2×491＋2×380＝1742＞1616mm2
２．(历年考试)

（最后答案有问题）
３．(历年考试)

六、钢筋冷拉合格判断（钢筋冷拉计算）（****今年最有可能考****）
　　　（教材Ｐ１４４）
钢筋冷拉计算：冷拉力、拉长值、弹性回缩值和冷拉设备选择
冷拉力Ｎｃｏｎ计算：
　　　　冷拉力Ｎｃｏｎ＝钢筋冷拉前截面积ＡｓＸσｃｏｎ（）
钢筋拉长值计算：
　　　　　ΔＬ＝Ｌ（钢筋冷拉前长度）钢筋冷拉率δ
计算钢筋的弹性回缩值ΔＬ１
ΔＬ１＝（L+ΔＬ）δ1(回缩率, 一般为０．３％)
钢筋冷拉完毕后的实际长度：
　　Ｌ＇＝L+ΔＬ－ΔＬ１
１．冷拉一根长18m的HRB335级直径为25mm的钢筋(以冷拉压力为控制)，其冷拉力为多少？最大的伸长值是多少？

２．一根长28m的HRB335级直径为25mm的钢筋冷拉,如拉力已达到90.5kN时，钢筋的最大拉伸值为1.48m，该钢筋是否合格？如钢筋的最大拉伸值为1.54m时，钢筋的拉力为85kN,该是否合格？
解：钢筋的截面积为201.1mm2;
其最大拉伸率为5.5%,　　其冷拉后最大拉伸值＝28x5.5%=1.54m
该钢筋的冷拉应力为450N/mm2;　则控制应力为201.1x450=90495N≈90.5kN
因拉力在控制应力时，其最大拉伸值为1.48m<1.54m, 故该钢筋是合格的。
　　当钢筋的最大拉伸值为1.54m时，其钢筋的拉力为85kN<控制应力90.5kN, 故该钢筋是不合格的，应降级使用。

（书中的表４－７要记忆）

七、预应力钢筋先张时台座倾覆判断
1.墩式台座台面，张拉力n=1350kn，台面宽3.6m，厚80mm，靠近台墩10m范围内加厚至100mm，砼c15，fc=7.5n/mm2，求台面承载力。

２．（历年考试）

八、预应力钢筋后张时下料长度
１． 某27米预应力屋架，有4根预应力筋，孔道长度26800mm，预应力采用冷拉HRB400钢筋28（615mm2），张拉采用超张拉0→1.03бcon方法，实测冷拉率为4.6%，冷拉回弹率0.4%。两端采用长320mm的镙丝端杆锚具，外露长度为120mm。张拉控制应力为425N/ mm2，用YL60千斤顶张拉，该千斤顶活塞面积为16200 mm2。试求：
1）预应力筋下料长度（现场钢筋有长9米的钢筋，对焊接头压缩长度为30mm）；
2）YL60千斤顶理论油表读数（不考虑应力损失因素）；
解：成品全长：26800＋2×120＝27040mm；　
　　　　预应力筋冷拉后全长：27040－2×320＝26400mm；
　　　　需三根钢筋对焊，对焊接头数n＝4（1分）
　　　　下料长度＝26400/（1+0.046-0.004）＋4×30＝25456MM。　
千斤顶油表读数P=425*1.03*615/16200=16.62N/MM2

15.

20. 21m预应力屋架的孔道长为20.80m，预应力筋为冷拉HRB400钢筋，直径为22mm，每根长度为8m，实测冷拉率r=4%，弹性回缩率δ=0.4%，张拉应力为0.85fpyk。螺丝端杆长为320mm，帮条长为50mm，垫板厚为15mm。计算：
（1） 两端用螺丝端杆锚具锚固时预应力筋的下料长度?
（2） 一端用螺丝端杆，另一端为帮条锚具时预应力筋的下料长度?
（3） 预应力筋的张拉力为多少?
（1） 螺丝端杆锚具，两端同时张拉，螺母厚度取36mm，垫板厚度取16mm，则螺丝端杆伸出构件外的长度l2=2H+h+5=2×36+16+5=93mm；对焊接头个数n=2+2=4；每个对焊接头的压缩量Δ=22mm，则预应力筋下料长度
L=(l-2l1+2l2)/(1+r-δ)+nΔ=19727（mm）
(2)帮条长为50mm，垫板厚15mm，则预应力筋的成品长度
L1=l+l2+l3=20800+93+（50+15）=20958（mm）
预应力筋（不含螺丝端杆锚具）冷拉后长度：
L0=L1-l1=20958-320=20638（mm）
L=L0/(1+r-δ)+nΔ=20638/(1+0.04-0.004)+4×22
=20009（mm）
(3)预应力筋的张拉力
FP=σcon·AP=0.85×500×3.14/4×222=161475（N）
=161.475（kN）

九、混凝土浇筑方案（今年不考）
１．

十、起重机起吊重量、高度
１、跨度18m的钢筋混凝土屋架，重45kN，安装到标高+14．50m处的柱顶，顶面标高+0．7m，屋架的绑扎方法如图所示，试确定起重机的起重量和起重高度。
解:Q=Q1+q=45+5=50KN
H=h1+h2+h3+h4=(14.5-0.7)+0.2+2.0+3.0=21.0m

２.某厂房柱牛腿上表面标高为8m，吊车梁长6m,高是0.8 m，停机面标高为0.4 m，其中吊环距吊车梁两端为0.5m，吊绳与吊车梁夹角为45度.
①试计算吊装吊车梁时的最小起重高度。
②吊车梁重为33.2KN，索具重为1.8KN，计算最小起重量。
h1=8-0.4=7.6m h2≥0.3m h3=0.8m
h4=(6-1)/2=2.5m H≥h1+h2+h3+h4=7.6+0.3+0.8+2.5=11.2m
②Q≥Q1+Q2=33.2+1.8=35KN

３、钢筋混凝土柱重60kN，柱长6m,安装到标高+6．0m的框架柱上，吊钩中心踞柱顶2m，采
用W1-100型履带式起重机，停机面标高-0．50m，确定起重机的起重量和起重高度?
解:Q=Q1+q=60+5=65KN
H=h1+h2+h3+h4=(6.0+0.50)+0.2+6.0+2.0=14.7m

４、某单层工业厂房的跨度24 m，柱距6 m，天窗架顶面标高为+18．00 m，屋面板厚0．24 m，现用履带式起重机安装屋面板，其停机面-0．20 m，起重臂底铰距地面的高度E=2．1 m，试分别用数解法和图解法确定起重机的最小臂长。
解:数解法：Lmin≥し1十し2=h/sinα+（f+g）/cosα
h=18+0.2-2.1=16.1m f=3m g=1m
α=57.850 sinα=0.847 conα=0.532
Lmin=16.1/0.532+4/0.849=30.26+4.71=35m

21.
（1） 柱
柱子采用一点绑扎斜吊法吊装。
柱Z1、Z2要求起重量：Q=Q1+Q2=7.03+0.2=7.23（t）
柱Z1、Z2要求起升高度（如图6.42所示）： H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+7.05+2.0=9.35（m）
（2） 屋架
屋架要求起重量：Q=Q1+Q2=4.95+0.2=5.15（t）
屋架要求起升高度（如图6.43所示）：
H=h1+h2+h3+h4=10.8+0.3+1.14+6.0=18.24（m）
（3） 屋面板
吊装跨中屋面板时，起重量：
Q=Q1+Q2=1.3+0.2=1.5（t）
起升高度（如图6.44所示）：
H=h1+h2+h3+h4=（10.8+2.64）+0.3+0.24+2.5=16.48（m）
 起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已吊装好的屋架上弦中线f=3m，且起重臂中心线与已安装好的屋架中心线至少保持1m的水平距离，因此，起重机的最小起重臂长度及所需起重仰角α为

根据上述计算，选W1-100型履带式起重机吊装屋面板，起重臂长L取23m，起重仰角α=55°，则实际起重半径为
R=F+Lcosα=1.3+23×cos55°=14.5（m）
查W1-100型23m起重臂的性能曲线或性能表知，R=14.5m时，Q=2.3t＞1.5t，H=17.3m＞16.48m，所以选择W1-100型23m起重臂符合吊装跨中屋面板的要求。

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