建筑施工技术案例题15

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2548m 3，附近有个容积为1560m 3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3.5m 3）
3
11560
14861.05
v m '=
= 3
1254814861062v m ''=-=
3
21062 1.261338v m =⨯=；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 m 3和776m 3的弃土坑进行了回填，还剩余松散土1648.8 m 3，试问基坑有多大体积？（Ks ＝1.26，K ’s ＝1.05） 解：1000＋776＝1776 m 3
1776／1.05＝1691.43 m 3 1648.8／1.26＝1308.57 m 3 1691.43＋1308.57＝3000 m 3
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i x =3‰，i y =2‰，试计算确定场地平整达到挖填平衡的设计标高H 0和考虑排水坡后的各角点设计标高(H n )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‘=H o-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‘=H o-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)。

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×。

⨯
5.⨯
-
⨯
2
25
25
2
（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＞1616mm2２．(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，f c =7.5n/mm 2，求台面承载力。

12110036007.5
144013501.25 1.5
c Af p kn kn k k Φ⨯⨯⨯=
==⨯ 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·A P=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）：
（m）
H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+7.05+2.0=9.35
（2）屋架
屋架要求起重量：
Q=Q 1+Q 2=4.95+0.2=5.15（t ）
屋架要求起升高度（如图6.43所示）： H=h 1+h 2+h 3+h 4=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=Q 1+Q 2=1.3+0.2=1.5（t ） 起升高度（如图6.44所示）：
H=h 1+h 2+h 3+h 4=（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+Lcos α=1.3+23×cos55°=14.5（m ） 3310.8 2.64 1.755.0731h f g α+-===++。

11.744L=21.34sin cos sin 55.7cos55.7h f g a a ++=+=。

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。