土木工程施工第三版课后习题答案.docx

1、土木工程施工第三版课后习题答案第1篇 专业工种工程施工技术第1章土方工程1.1某矩形基坑，其底部尺寸为 4m x 2m,开挖深度2.0m，坡度系数 m=0.50,试计算其开挖量，若将土方用容量为 2m3的运输车全部运走，需运多少车次？ ( Ks=1.20，K s=1.05)解答：由 m=0.5, H=2m，得 B=m*H=0.5*2=1.0m ,基坑的上底面积 F1= (4+2B ) (2+2B ) =6*4=24m 2基坑的下底面积F2=2*4=8m 2中截面面积 Fo= (4+B) (2+B)=5*3=15m 2天然状态下土方量 V仁 H/6(F1+4Fo+F2)=2/6*(24+60+8

2、)=30.67m 3V2=KsV1=1.2*30.67=36.8m 3则需要运送车次 n=V2/q=36.8/2=18.4=19 次1.2试推导出土的可松性对场地平整设计标高的影响公式， H o=Ho+A hh= Vw(K s-1)/ (Ft+Fw*K s)解答：在不考虑可松性时 Vw=Vt由于土的可松性有多余的土： Vw-Vt/K s调整后挖方多了 Fw* h则填方所需的土： Vw-Vt/K s=Fw*A h+Ft* h/K s所以 h= (Vw* K s-Vt) / (Fw*K s+Ft) =Vw(K s-1)/(Ft+Fw*K s)1.3如下图所示的管沟中心线 AC,其中AB相距30m,

3、 BC相距20m, A点管沟底部标高240.0m,沟底纵向坡度自 A 至C为4%。，沟底宽2m试绘制管沟纵坡面图，并计算 AC段的挖方量。(可不考虑放坡)解答：Fa=2*1.5=3.0m 2, Fb=1.12*2=2.24m 2，Fc=2.2*2=4.4m2贝U Vac=Vab+Vbc=Hab/6* ( Fa+4Fo+Fb) +Hbc/6* ( Fb+4F1+Fc) =30/6* (3+4*1.31*2+2.24 ) +20/6* (2.24+4*1.66*2+4.4 )=145m 31.4某工程场地平整，方格网(20m*20n)如图所示，不考虑泄水坡度、土的可松性及边坡的影响试求场地设计标高

4、Ho,定性标出零线位置。(按挖填平衡的原则解答：Zo=1/4n (刀 Z1+2E Z2+3E Z3+4E Z4) =1/4*663.24+64.34+62.58+63.67+2*63.37+63.94+62.94+64.17+62.90+63.23)+4*(63.35+63.76)=63.34m1.5某土方工程，其各调配区的土方量和平均运距如下所示，试求其土方的最优化调配方案。T1T2T3挖方量5013060500W150050X70X140-4040-30500W2X7050040X806014070500W330060100140100703011040400W4X100X12040040

5、填方量8006005001900初始方案如上，对其进行判别，有12=70-130=-60H=9m,取 Ho=9m所以 Xo= . F / = ,26* 36/3.14 =17.27mR=2S. HK =2*5.1* ,9*15=118.51m则 Q=1.366K(2Ho-s)S/ log(R+Xo)- log Xo=1.366*15* (2*9-5.1 ) *5.1/ (g 135.78- g 17.27 )3=1505.27m /d滤管和井点管均用 d=38mm则单根井点管的最大出水量q=65 n *d*l 3. k =65*3.14*0.038 3 15 =19.13 m 3/d所以井点管

6、数量 n =Q/q=1505.27/19.13=79 根 间距 D =L /n =2* (36+26) /79=1.57m细砂含水层以，现有6m长井1.7某基坑地面尺寸为 30m*50m深3m,边坡为1:0.5，地下水位在地面以下 8m厚的细砂含水层。下为不透水层。拟采用一级轻型井点降低地下水位，环状布置，井点管埋置面不下沉(为自然地面) 点管，1m长滤管，试：(1)验算井点管的埋置深度能否满足要求；(2)判断该井点类型；(3) 计算群井涌水量 Q时，可否直接取用含水层厚度 H,应取为多少？为什么？解答：(1)由题意有总管埋设面至基底 h1=3m i=1/10L=15+1.5+ 仁 17.5m

7、 , h=1m则厶 h+h1+i*L=3+1.75+1=5.75 H=7.5m所以直接取含水层厚度 H=7.5m第4章混凝土结构工程4.1某建筑物有5根L1梁，每根梁配筋如下图所示，试编制 5根L1梁钢筋配料单。解 钢筋配料单名称钢筋编号钢筋简图符号直径mm平均长度mm数 量五根L1梁22020635010?-.*kran21010610510?皿 Xu-120206638512020663853?S _31661248155时1Ml1号钢筋下料长度2号钢筋下料长度3号钢筋下料长度4号钢筋下料长度5号钢筋下料长度5980+2 X 100+2 X 6.25 X 20-2 X 2X 20=6350

8、mm5980+2 X 6.25 X 10=6105mm4400+2 X (390+564+100)+2 X 6.25 X 20-4 X 0.5 X 20-2 X 2X 20=6638mm3400+2 X (890+564+100)+2 X 6.25 X 20-4 X 0.5 X 20-2 X 2X 20=6638mm (412+162) X 2+100=1248mmA s2=2X 二 X 282+3X X 202As1=5X X 252则改用3$ 28和2 $ 20- 2 _ 2 : 2A s2=3X X 28 +2X X 20 As仁5X X 25 满足要求且构造能满足需用 故选用2 $ 2

9、8和3$ 20代替5 $ 25钢筋4.3 某梁采用 C30混泥土，原设计纵筋为 6根$ 20 (fy=310N/mm),已知梁断面 b*h=300mm*300mm试用HPB235级钢筋(f y=210N/mrn)进行代换。解：采用等强度代换 假设6根$ 20为一排配制2a s=35mm A s=1885mmh 0=300-35=265mm 受压区高度 =136.2mmMU= Asfy ( ho- ) =1885X 310X( 265 ) =115 kn.m0 = h 0 - a s =262.5mm用 HPB235级钢$ 25 代换 a s =25+12.5=37.5mm h-:=0.528r

10、s =0.724 As = = - =2920mrfii rafjFhO 0-73 百匸吕匚选用4 32 As=3127 满足代换要求4)内钢楞验算:2 根 51X3.6钢管4 4 3 3I=2X14.81X10 mm W=2X5.81X10 mm(1)计算简图、本来为7跨连续梁，但由于等跨，直接以五跨连续梁计算,q1=F X0.6=70.76X0.6=42.46KN/m(承载力) q2=FX0.6=66X0.6=39.6KN/m(挠度)(2)5跨连续梁计算挠度抗弯强度验算：内钢楞两端伸臂长度为基本跨度之比较小，故可简化为ML=1/11 q 112=1/11 X42.46X0.75 2=2.1

11、7KN m,.： 2 2抗弯承载力=： _：. =186.9N/m m 215 N/mm(3)挠度验算:=1.39mm3mm4W=0.677Xql /100EI=综上：内 外钢楞均选用2 $ 51 X3.6钢管，能满足要求。4.5设混泥土的水灰比为 0.6，已知设计配合比为水泥：砂：石子 =260kg:650kg:1380kg，现测得工地砂含水率为3%石子含水率为1%试计算施工配合比，若搅拌机的装料容积为 400L,每次搅拌所需的材料又是多少？解由于 w/c=0.6 水泥：砂：石子=260kg:650kg:1380kg故： 水泥：水：砂：石子 =260kg:156kg: 650kg:1380k

12、g施工配合比为：水泥：砂：石子：水 =260:650(1+3%):1380(1 + 1%) : (156-650X3%-1380X1%)=260:669.5 : 1393.8 : 122.7砂用量 50X669.5/260=129kg石子用量 50X1393.8/260=268kg水用量 50X122.7/260=23.5kg4.6一设备基础长、宽、高分别为 20m 8m 3m要求连续浇筑混泥土，搅拌站有三台 400L搅拌机，每台实际生产3率为5m/h，若混泥土运输时间为 24min，初凝时间为2h，每浇筑层厚度为 300mm试确定：(1)混泥土的浇筑方案；(2)每小时混泥土的浇筑量；(3)完

13、成整个浇筑工作所需的时间。解(1) 由于结构长度超过厚度 3倍，故采用斜面分层浇筑方案(2)V=8LH/(t1-t2)=8X20X3/(2-24/60)3=300m /h(3)总时间t= =32小时4.7先张法生产预应力混泥土空心板， 混泥土强度等级为 C40,预应力钢丝采用0 5,其极限抗拉强度f ptk=1570N/mm,单根张拉，若超张拉系数为 1.05 :(1)试确定张拉程序及张拉控制应力；(2)计算张拉力并选择张拉机具；(3)计算预应力筋放张时，混泥土应达到的强度值。解(1)张拉程序0 1.05 d con(持续 2min)-* (T 锚固d con=0.75f ptkX0.75X1

14、570=1177N/mni(2)张拉力：F=1.05 d conA=1.05x117 7x x5 2 =24.3KN选择台座式千斤顶： YDT600-150放张时应达到设计强度的 75% 即:, 2Fcu =0.75*40=30N/mm4.8某预应力混泥土屋架，孔道长 20800mm预应力筋采用 2L25, fptk =500N/mni,冷拉率为4%弹性回缩率为0.5%，每根预应力筋均采用 3根钢筋对焊，每个对焊接头的压缩长度为 25mm试计算：(1)两端用螺丝端杆锚具时，预应力筋的下料长度(螺丝端杆长 320mm外露长120 mm；(2)一端螺丝端杆，另一端为帮条锚具的下料长度(帮条长 50

15、mm衬板厚1 5mm)(提示：应考虑预应力的下 料长度与螺丝端杆的对焊接头)。解：下料长度：i=l+2l 2=20800+2*120=21040mmLL o=Li-2l i=21040-2*320=20400mm+3*25=19785mm(2)L仁 l+l2+15+50=20800+120+65=20985mmL0=L1-l1=20985-320=20685mmL= +nl 0 lr-b+3*25=20060mm4.9某屋架下弦预应力筋为 4 L25 , fptk=500N/mm,现采用对角张拉分两批进行，第二批张拉时，混泥土产生的法向应力为12N/mm。钢筋的弹性模量 Es=180kN/mn

16、m,混泥土的弹性模量 Ec=28kN/mni,若超张拉系数为1.05，张拉控制应力 ：con =380 N/mm。(1)试计算第二批张拉后，第一批张拉的钢筋应力将降低多少？(2)宜采用什么方法使第一批张拉的钢筋达到规定的应力？为什么？解：(1)第二批张拉后，砼的形变值为：钢筋应变也为,故钢筋应力下降: 丄. = Es=4.286*10-4 *180*10 3=77.1N/mm2(2) 张拉时宜对称进行，避免引起偏心。在进行张拉时，若用一端张拉，可采用反复张拉 2 3次,可克服孔道摩擦力的不定向，使预应力得以均匀传递，第一批预应力筋张拉控制应力：concon+(Es/Ec) 6=380+(180

17、/28)*122=457N/mm因为考虑后张拉预应力筋所产生的混泥土弹性压缩对先批预应力筋的影响。第5章结构安装工程5.1某厂房柱重28t，柱宽0.8m。现用一点绑扎双机抬吊，试对起重机进行负荷分配，要求最大负荷一台为 20t，另一台为15t，试求需要加垫木厚度。解：一点绑扎抬吊如图 5.1由已知条件可得方程:p1 1.25Qd1 /(d| d2)p2 1.25Qd2 /(d1 d2)代入数据得：20 1.25*28* di/(di d?)15 1.25*28* d2/(d1 d?)化简得：3d1 4d2设需加垫木厚度分别为 x和y,则上式可化为4(y 0.4) 3(x 0.4)图5.1化简得

18、：3x=4y+0.4 ,即只要加的垫木厚度满足这个条件，就能保证两台吊车负荷均衡。5.2某厂房柱的牛腿标高 8m，吊车梁长6m，高0.8m，当起重机停机面标高为 一0.30m时，试计算安装吊车梁的起 重高度。解：起重高度H 计 0 h2 hs h4hi 吊装支座到停机面的距离；h2吊装间隙，h2 0.3m ；hs 绑扎点至构件底面的距离；h4 索具高度；由已知条件可得：hi = 8.0 ( 0.3) =8.3mh2 =0.3mh3 = 3.0 0.8 3.8mh4 =2.5m代入数据得：H计8.3 0.4 3.8 2.5 14.9 m，所以取吊车梁的其中高度为 15m。5.3某车间跨度24m，

19、柱距6m，天窗架顶面标高18.0m，屋面板厚度240m，试选择履带式起重机的最小臂长(停 机面标高一0.20m，起重臂底铰中心距地面高度 2.1m)解：根据吊装屋面板确定起重臂长度：L 计 h /sin (a g)/cosh吊装支座到吊车底铰的竖直距离；a吊装过程中起重臂要跨越的结构水平距离；g 起重臂轴线与构件水平距离， g 1.0m ；起重臂最大仰角； ，当没有资料可查时，可以取 78。；由已知条件得;h N.O 0.3 0.24 16.44m,其中 o.3m 为工作间隙;a=6.0/2=3.0marc tan 316.44 / 3.0 60.44。所以吊装屋面板的最小起重臂长为 27.0

20、m。5.4某车间跨度21m，柱距6m，吊柱时，起重机分别沿纵轴线的跨内和跨外一侧开行。当起重半径为 7m，开行路线距柱纵轴线为5.5m时，试对柱作“三点共弧”布置，并确定停机点。解：（1）当吊车跨中开行时由题目可知：起重机的起重半径 R=7m，假设柱子为10m，绑扎点到柱底为 7m,有三个节间，如图 5.4.1。作图的过程：先大致画出起重机的开行路线（距离柱轴线 5.5m），以柱脚中心作半径为 7m的圆，确定起重机停机点A 然后以A点位圆心作半径为 7m的圆，作一条离柱子轴线 0.5m的直线（施工间隙），确定柱脚位置C点；由前面的假设可知，绑扎点距柱脚 7m，所以过C点作半径为7m的圆，确定D

21、点；由C点和D点就可以确定柱子的位置；然后确定下一个停机点和下一根柱子的位置 一直重复这个过程，直到最后一根柱子。图中的粗线代表柱子，黑点代表停机点。需要注意的是：当吊车跨内开行时，柱子的牛腿是向着吊车，而吊车跨外开行时，柱子的牛腿是背向吊车。图5.4.1起重机沿跨内开行时柱子的就位图和停机点（2）当吊车跨外开行时如以上过程确定停机点和柱子就位图，如图 5425.5某单层工业厂房跨度为 18m，柱距6m, 9个节间，选用 Wi 100履带式起重机进行结构安装，安装屋架时的起 重半径为9m，试绘制屋架的斜向就位图。解：屋架的斜向就位由已知条件得，起重半径 R=18/2=9m，所以只用一台起重机跨

22、中开行就可以了，查资料得 Wi 100履带起重机的尾部到回转中心的距离为 3.3m，所以起重机开行路线距离屋架就位后的最小距离为 3.3+0.5=3.8m，柱子轴线距离物价就位后的最小距离取 1.5m，所以就可以得到屋架斜向就位图，如图具体过程如下：a.大致画出起重机的开行路线（跨中）；b.确定屋架就位的范围：离轴线 1.5m作轴线的平行线，离起重机开行路线 3.8m作它的平行线，这就是屋架就位的范围，再过这两条线的中点作一条线；c.确定屋架就位的位置：以屋架安装以后位置的中点为圆心作半径为 9m的圆，与起重机开行路线的交点就是吊装第一榀屋架的停机点 A；以A点位圆心，作半径为 9m的圆，与物

23、价就位范围的中线的交点为 B点;以B点位圆心作半径为 9m的圆，与屋架就位范围边线的交点就是 C点和D点；连接C点和D点就是第一榀屋架就位的位置。d.重复以上的过程，直到得到全部屋架的就位位置和起重机停机点。 （确定了第一榀屋架以后也可以先找到屋架与就位范围中线的交点，然后过这些交点分别作第一榀屋架的平行线） 。e.图，5.5*需要注意的是：在吊装边上几榀屋架时要避让抗风柱，但是本题中由于所给的条件不足，所以没有考虑这个问 题。屋架采用现场预制时要有足够的工作面，跌浇时还要注意吊装的顺序，先吊的后浇，后吊的先浇。第2篇施工组织原理第2章流水施工基本原理2.1某现浇钢筋混凝土工程由支模板、绑钢筋

24、、浇混凝混、拆模板和回填土五个分项工程组成，它在平面上划分为 6个施工段。各分项工程在各个施工段上的施工持续时间如下表所示。 在混凝土浇筑后至拆模板必须有养护时间 2天。试编制该流水施工方案。施工持续时间表分项工程名称持续时间（天）支模板232323绑钢筋334433浇混凝土212212拆模板121121回填土232232解：按无节拍流水组织施工：累加数列并错位相减计算 K得:支模板257101215K1 = 2绑钢筋3610141720K2=12浇混凝土2357810K3 = 3拆模板134578K4 = 1回填土25791214工期 T = 2+12+3+1 + 14+2 = 34 天横道图如下：工序时 间246810121416182022242628303234支模板绑钢筋K1浇混凝土K2拆模板K3Z回填土K42.2某工 各分项工程在各个施工段上的持续时间，如下表所示。分项工程n完成后，其相应施工段至少应有技术间歇时间 2天；分项工程川完成后，它的相应施工段至少应有组织间歇时间 1天。试编制该工程流水施工方案。I358111316K1 = 3n259131618K2 =5出469111517K3 = 4V368111317工期T =