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(二)土的工程性质1.土的含水量%100干干湿GGGw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13s12sVVKVVK土在天然状态下的体积土经回填压实后的体积最后可松性系数土在天然状态下的体积土经开挖后的松散体积最初可松性系数【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2.5m2。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(2mV填方量335.1621005.25.412mV填方需留松土体积3ss325.19305.125.15.162mKKVV留弃土量(松散)32s121.3225.19325.15.412mVKVV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:20146FFFHV式中:H——基坑深度(m)F1,F2——基坑上下两底面积(m2)F0——F1和F2之间的中截面面积(m2)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:2011146FFFLV式中:V1——第一段的土方量(m3)L1——第一段的长度(m)。将各段土方量相加即得总土方量,即:nVVVV21式中:V1,V2,…,Vn——为各分段土的土方量(m3)。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,Kp=1.25,Kp,=1.05,需回填空间的体积为120m3,用体积为5m3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:F1=AB=6x10=60m2(1分)F2=(A+2mH)(B+2mH)=(6+2x4x0.33)(10+2x4x0.33)=109.21m2(1分)F0=(A+mH)(B+mH)=(6+4x0.33)(10+4x0.33)=82.86m2(1分)V坑(自)=H/6(F1+F2+4F0)=333.77m3(2分)V坑(松)=V坑(自)x1.25=417.21m3(1分)V回(压)=120m3V回(自)=V回(压)/KP,=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)/V0=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NHHHHH4222112110式中:H0——所计算的场地设计标高(m)N——方格数;H11,…,H22——任一方格的四个角点的标高(m)。如令:H1——1个方格仅有的角点标高;H2——2个方格共有的角点标高;H3——3个方格共有的角点标高;H4——4个方格共有的角点标高。则场地设计标高H0可改写成下列形式NHHHHH4432432102.场地设计标高的调整(1)土的可松性影响sWtsWKFFKVh1调整后的设计标高值:hHH00式中:Vw——按理论标高计算出的总挖方体积;Fw,Ft——按理论设计标高计算出的挖方区、填方区总面积;Ks′——土的最后可松性系数。(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Hn=H0±li式中:Hn——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:aiHH5.0010②双向泄水时各方格角点的设计标高yyxxnililHH0式中:lx,ly——该点于x-x,y-y方向上距场地中心点的距离ix,ix——场地在x-x,y-y方向上的泄水坡度。例如图1-6b)中,角点10的设计标高:yxaiaiHH5.05.0010【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ma20。泄水坡度ix=2‰,iy=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。【解】(1)初算设计标高NHHHHH4/)432(43210)(29.70)94/()]38.7081.6970.7017.70(4)71.6995.7040.70(270.7010.69430.7009.70[m(2)调整设计标高yyxxnililHH0H1=70.29-30×2‰+30×3‰=70.32(m)H2=70.29-10×2‰+30×3‰=70.36(m)H3=70.29+10×2‰+30×3‰=70.40(m)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2722522/2/22dtgtgddtgdDBACBBA钢筋弯折处钢筋轴线长度弧ABC为:360636018022ddDdDABC则弯折处量度差值为:dtgddtgddtg60276027360627当弯折45°时,即将α=45°代入上式,其量度差值为:dddddtg5.0,543.0355.2898.214.343414.0760452457取同理,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ddDCEABCEA32取D=2.5d,则ddddEA5.835.22因一般钢筋外包尺寸是由A量到F'ddddDFA25.225.22故每一弯钩增加长度为:dddFAEA25.625.25.8(已考虑量度差值)(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dDdD24;箍筋180°弯钩时每个弯钩增长值为:平直部分长度dDdD22;箍筋135°弯钩时每个弯钩增长值为:平直部分长度dDdD283。(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L1,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:mmddDdD1562610622562583210283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:mmddDdD8.1702810822582541210241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645.1,,kcuocuff式中:fcu,o——混凝土的施工配制强度(MPa);fcu,k——设计的混凝土强度标准值(MPa);σ——施工单位的混凝土强度标准差(MPa)。1212,NNffcuNiicu式中:fcu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值(MPa);μfcu——统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值(MPa);N——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Wx,石子含水率Wy,则施工配合比:水泥:砂:石子=1:x(1+Wx):y(1+Wy)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+Wx)∶y(1+Wy)=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%。
本文标题:土方钢筋砼计算例题
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