(二)土的工程性质1.土的含水量式中:G 湿——含水状态时土的质量G 干——烘干后的质量2.土的可松性【例1-1】某建筑物外墙为条形毛石基础,基础平均截面面积为2.5m 2。
基槽深1.5m ,底宽为2.0m ,边坡坡度为1:0.5。
地基为粉土,Ks=1.25;Ks ′=1.05。
计算100m 长的基槽挖方量、需留填方用松土量和弃土量。
【解】 挖方量 315.4121005.12)5.05.122(2m V =⨯⨯⨯⨯++= 填方量 335.1621005.25.412m V =⨯-=填方需留松土体积 3s s 325.19305.125.15.162m K K V V =⨯=∙'=留 弃土量(松散) 32s 121.3225.19325.15.412m V K V V =-⨯=-=留弃一、基坑、基槽和路堤的土方量计算当基坑上口与下底两个面平行时(图1-2),其土方量即可按拟柱体的体积公式计算。
即: 式中:H ——基坑深度(m )F 1,F 2——基坑上下两底面积(m 2)F 0——F 1和F 2之间的中截面面积(m 2)当基槽和路堤沿长度方向断面呈连续性变化时(图1-3),其土方量可以用同样方法分段计算。
即: ()2011146F F F L V ++= 式中:V 1——第一段的土方量(m3)L 1——第一段的长度(m )。
将各段土方量相加即得总土方量,即:式中:V 1,V 2,…,V n ——为各分段土的土方量(m 3)。
1.某矩形基坑,坑底面积为20mx26m ,深4m ,边坡系数为0.5,试计算该基坑的土方量。
解:底面积F1=20x26=520m2 (1分)顶面积F2=(20+4x0.5x2)x (26+4x0.5x2)=720m2 (1分)中截面面积F0=(20+4x0.5x2÷2)x (26+4x0.5x2÷2)=616m2 (1分)土方量V=H/6(F1+4F0+F2)=4/6x (520+4x616+720)=2469.33m22、某基坑坑底面积为6mx10m ,深4m ,边坡系数为0.33,K p =1.25, K p ,=1.05,需回填空间的体积为120m 3 ,用体积为5 m 3 的汽车将余土外运,求余土外运车次及预留回填土的体积。
解:F 1=AB=6x10=60m 2 (1分)F 2=(A+2mH)(B+2mH)=(6+2x4x0.33)(10+2x4x0.33)=109.21m 2(1分)F 0=(A+mH)(B+mH)=(6+4x0.33)(10+4x0.33)=82.86m 2 (1分)V 坑(自)=H/6(F 1+F 2+4F 0)=333.77m 3 (2分)V 坑(松)=V 坑(自)x1.25=417.21m 3 (1分)V 回(压)=120m 3V 回(自)=V 回(压)/K P ,=114.29m3 (1分)V 回(松)=V 回(自)xKP=142.86m3 (1分)V 余(松)=V 坑(松)-V 回(松)=274.35m3 (1分)N=V 余(松)/V 0=54.87=55(车) (1分)二、场地平整标高与土方量(一)确定场地设计标高1.初步设计标高式中:H 0——所计算的场地设计标高(m )N ——方格数;H 11,…,H 22——任一方格的四个角点的标高(m )。
如令:H 1——1个方格仅有的角点标高;H 2——2个方格共有的角点标高;H——3个方格共有的角点标高;3H——4个方格共有的角点标高。
4则场地设计标高H0可改写成下列形式2.场地设计标高的调整(1)土的可松性影响调整后的设计标高值:h='+HH∆式中:V w——按理论标高计算出的总挖方体积;F,F t——按理论设计标高计算出的挖方区、填方区总面积;wK′——土的最后可松性系数。
s(2)场内挖方和填土的影响(3)场地泄水坡度的影响①单向泄水时各方格角点的设计标高H=H0±lin式中:H n——场内任意一方格角点的设计标高(m);l——该方格角点至场地中心线的距离(m);i——场地泄水坡度(不小于0.2%);±——该点应比H0高则用“+”,反之用“-”。
例如图1-6a)中,角点10的设计标高为:②双向泄水时各方格角点的设计标高式中:l x,l y——该点于x-x,y-y方向上距场地中心点的距离i,i x——场地在x-x,y-y方向上的泄水坡度。
x例如图1-6b)中,角点10的设计标高:【1-2】某建筑物地方格网、自然地面标高如图1-7所示,方格边长m=。
泄水坡度i x=2‰,a20i=3‰,不考虑土的可松性及其他影响,试确定方格各角点的设计标高。
y【解】(1)初算设计标高(2)调整设计标高H=70.29-30×2‰+30×3‰=70.32(m)1H=70.29-10×2‰+30×3‰=70.36(m)2H=70.29+10×2‰+30×3‰=70.40(m)3其他见图1-8七、钢筋下料长度计算(一)弯起钢筋中间部位弯折处的量度差值当D=5d时,弯折角度为α,钢筋弯折处得外包尺寸为折线A'B'与B'C'之和钢筋弯折处钢筋轴线长度弧ABC为:则弯折处量度差值为:当弯折45°时,即将α=45°代入上式,其量度差值为:同理,当弯折30°时,量度差值为0.306d,取0.3d;当弯折60°时,量度差值为0.9d,取1d;当弯折90°时,量度差值为2.29d,取2d;当弯折为135°时,量度差值为3d。
(二)钢筋末端弯钩或弯折时下料长度增长值计算(1)HPB235级钢筋180°弯钩增长值取D=2.5d,则因一般钢筋外包尺寸是由A量到F'故每一弯钩增加长度为:.2255.8=-='.6-'(已考虑量度差值)dddFAEA25(2)HRB335级和HRB400级钢筋弯折时下料长度的增长值计算(三)箍筋弯钩增长值箍筋90°弯钩时每个弯钩增长值为:()平直部分长度+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+d D d D 24π; 箍筋180°弯钩时每个弯钩增长值为:()平直部分长度+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+d D d D 22π; 箍筋135°弯钩时每个弯钩增长值为:()平直部分长度+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+d D d D 283π。
(四)钢筋理论重量的计算不同直径的钢筋重量=钢筋长度×相应直径钢筋每米长的理论重量【例4-2】某建筑物有5根钢筋混凝土梁L 1,配筋图如图4-63所示,③、④号钢筋为45°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。
【解】钢筋端部保护层厚度取10mm ,其他位置保护层厚度取25mm 。
①号钢筋下料长度:6240-2×10=6220每根钢筋重量=2.47×6.220=15.36kg②号钢筋外包尺寸:6240-2×10=6220下料长度:6220+2×6.25×10=6345每根重量=0.617×6.345=3.91kg③号钢筋外包尺寸分段计算端部平直段长:240+50+500-10=780斜段长:(500-2×25)×1.414=636中间直段长:6240-2(240+50+500+450)=3760端部竖直外包长:200×2=400下料长度=外包尺寸-量度差值=2(780+636)+3760+400-2×2d-4×0.5d=6562+400-2×2×20-4×0.5×20=6872每根重量=2.47×6.872=16.97kg同理④号钢筋下料长度亦为6872mm,每根重量亦为16.97kg⑤号钢筋外包尺寸:宽度200-2×25+2×6=162高度500-2×25+2×6=462箍筋形式取135°/135°形式,D取25mm,平直段取10d,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=36⑤号钢筋下料长度:2×(162+462)+156-36=1368mm每根重量=0.222×1368=0.30kg5根梁钢筋总重量=[15.36×2+3.91×2+16.97+16.97+0.30×(6/0.2+1)]×5=408.9kg2.计算下图(1)中弯起筋及图(2)中箍筋的下料长度。
(各5分)2 .解:(1)号钢筋:L=(260+550×1.414×2+4230+260)-0.5×20×4+6.25×20×2=6515mm(5分)(2)号箍筋:外包尺寸:宽度250-2×20+2×8=226高度600-2×20+2×8=576箍筋形式取90°/90°形式,D取25mm,平直段取10d,则两个90°弯钩增长值为:箍筋有三处90°弯折量度差值为:3×2d=3×2×8=48下料长度:2×(226+576)+170.8-48=1726.8mm(5分)一、混凝土的制备(一)混凝土配制强度的确定式中:f cu,o——混凝土的施工配制强度(MPa);f——设计的混凝土强度标准值(MPa);cu,kσ——施工单位的混凝土强度标准差(MPa)。
式中:f cu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值(MPa);μ——统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值(MPa);fcuN——统计周期内同一品种混凝土试件的总组数,N≥25。
(二)混凝土施工配合比水泥:砂:石子=1:x:y水灰比W/C现测得砂含水率为W x,石子含水率W y,则施工配合比:水泥:砂:石子=1:x(1+W x):y(1+W y)水灰比W/C不变,但用水量应扣除砂石中所含水的重量。
【例4-3】某工程混凝土实验室配合比为1:2.26:4.48,水灰比W/C=0.61,每1m3混凝土水泥用量C=295kg,现场实测砂含水率为3%,石子含水率为1%,求施工配合比。
如采用出料容量为250L的搅拌机,求搅拌每盘混凝土的各种材料投料量。
【解】施工配合比为水泥∶砂∶石子=1∶x(1+W x)∶y(1+W y)=1∶2.26(1+3%)∶4.48(1+1%)=1∶2.33∶4.52250L搅拌机每盘投料量为:水泥:295×0.25=73.75(取75kg,即一袋半)砂:75×2.33=174.75(kg)石子:75×4.52=339(kg)水:75×0.61-75×2.26×3%-75×4.48×1%=45.75-5.085-3.36=37.31kg混凝土原材料的偏差,不得超过以下数值:水泥、混合材料±2%;粗细集料±3%;水、外加剂±2%。