施工方案計(jì)算課件

一般情況施工計(jì)算包括三個(gè)階段:

計(jì)算方案的確定

「?明確計(jì)算目的（最終結(jié)果）

如樓板結(jié)

構(gòu)施工計(jì)算，確定樓板模板厚度、模板龍

骨截面尺寸和間距、樓板模板支撐架子的

立桿間距和步距、鋼管扣件抗滑驗(yàn)算等等。

計(jì)算方手的確定

?建立計(jì)算的力學(xué)模型（計(jì)算簡圖）

繪出施工圖

將施工圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算簡圖!

常見技術(shù)參數(shù)

基坑工程施工方案計(jì)算

基坑邊坡放坡系數(shù)；

基坑降水井?dāng)?shù)量和間距、降水井過濾器長度、水

位降深；

支護(hù)樁截面、深度、間距

混凝土梁板柱結(jié)構(gòu)工程施工方案計(jì)算

模板厚度、龍骨截面和間距、拉結(jié)筋（或支撐件）

祗面和間距；

支撐架立桿間距、水平桿步距

特殊結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算；

鋼筋支架截面和間距；

混凝土泵選型和數(shù)量、泵管直徑、大體積混凝土

伸縮縫間距、混凝土表面覆蓋材料及覆蓋層數(shù)

計(jì)算方案的確定

常見技術(shù)參數(shù)

外腳手架、操作平臺(tái)等施工計(jì)算

落地式腳手架立桿間距、橫桿步距、地基承載力

驗(yàn)算

懸挑式腳手架架寬、挑桿截面和間距、拉桿截面、

與結(jié)構(gòu)連接部位埋件錨筋截面和數(shù)量

轉(zhuǎn)料平臺(tái)挑桿長度、間距、撐桿長度

塔吊施工計(jì)算

塔吊基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)尺寸（樁基深度、截面、數(shù)

量）、附墻埋件、附著支座等

y

臨電變壓器大小、電纜截面、配電箱；臨水水

管直徑、水泵大小、水池體積；臨建房地基基

礎(chǔ)埋深和截面、水池圍墻等砌體厚度和高度

（基礎(chǔ)埋深和截面）

y

施工方案計(jì)算要求:

?計(jì)算步驟要清晰；

?數(shù)據(jù)來源要有說明；

?每個(gè)計(jì)算要有計(jì)算簡圖；

?每個(gè)計(jì)算結(jié)束后要有相應(yīng)的施工

詳圖。

計(jì)算內(nèi)容

基槽和管溝板式支護(hù)計(jì)算

基

坑擋土板樁支護(hù)計(jì)算

支

護(hù)地下連續(xù)墻支護(hù)計(jì)算

土釘墻支護(hù)計(jì)算

6重力式擋土墻分析與計(jì)算

卜I-TV

根據(jù)擋土結(jié)構(gòu)物的位移和墻后填土所處的狀態(tài)，土壓

力可分為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力三種。

計(jì)算土壓力的理論和方法有多種,常用的主要有：

最常用

庫烏士壓力理論

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)怒GB50007—266空方姓等

三種。

主要的技術(shù)規(guī)范和規(guī)程為：

[l]GB50007—2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版

社，

2002

0青J120—99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程.北京：中國建筑工業(yè)出版社,

(1)靜止土壓力計(jì)算

當(dāng)擋土結(jié)構(gòu)在土壓力作用下，結(jié)構(gòu)不發(fā)生變形和任何位移

(移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng))時(shí)，背后填土處于彈性平衡狀態(tài)，則作用于結(jié)構(gòu)

上的側(cè)向壓力稱為靜止土壓力，并用Eo(kN/m)表示。

在填土表面下任意深度〃處

取一微小單元體，如圖所示,

在單元彳《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中稱為靜

自重應(yīng)J

止土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，用eok表示。

作用的應(yīng)壓力強(qiáng)度,

(kN/m2或kPa)表示。YHKO

圖1-1靜止土壓力的分布

(1)靜止土壓力計(jì)算

靜止土壓力E。和靜止土壓力強(qiáng)度4計(jì)算公式如下:

1?

E°=jZH2Ko(1-1)

°o=K0/H(1-2)

式中/——土的重度，kN/m3；

H——土擋土墻的高度，m；

K()——靜止土壓力系數(shù)，粘土Ko=0.5?0.7,砂土0二0.34?0.45,

也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：Ko=l-sin@8一土體有效內(nèi)摩擦角度。

(2)主動(dòng)土壓力計(jì)算

計(jì)算土壓力的方法很多，最常用的是朗肯土壓力理論。

1)朗肯土壓力計(jì)算公式的適用條件：

深a.墻背垂直且光滑

b.擋土墻后填土表面水平

基

坑

支

護(hù)

/

2)深度H處朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式為:

無粘性土a=K/H(1-3)

粘性土a=K/H-2。盧(1-4)

式中

0a——沿深度方向的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度(kPa)；

Ka—朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)，K“=tan2(45°-，

Y---墻后填土重度(kN/m3)；I2)

c一填土的粘聚力(kPa)；

(P一填土的內(nèi)摩擦角(°)；

1一H——計(jì)算點(diǎn)離填土表面的距離(m)。

土壓力的計(jì)算

附錄E濱海平原區(qū)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

表E濱海平原區(qū)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

孔隙!液限壓縮|壓縮

含水增度塑限型性曲結(jié)快的三軸uu三軸cuIMR波速試驗(yàn)

土層數(shù)值比重

率W比指我

名稱序號燒計(jì)P嘰*p?丸c*

G"MlJi3C貿(mào)w與%

%“cme%%IpJJ

Iftkhtokhl0kPa0kRi0曲rn/x

幅12.7-(H.0，

褪黃?44,L79-2.72-).73-J0.1-17.6-11.5-).200-3.OT-8.5-。，0，0-#.O-(8.0-).l?6-O.(?7-300~制，

②T值40.51.9fi26.21?.O

灰黃色2.751.1445.821.00.6?7.2228.5032.026.010.032.089.00.4(BO.OBI12?117

如2

粘性土o.az?0.0010.0660.0660.090J450.2510.2M0.2780.190o.w0.2??0.3UD0.35DO.J730.092

1

福

灰色粉J6.0-IJ6-2回D.?$、0.09-3.50-0*3.5-

43.0l.W2.721.170.570

性土、②-3值12.SD13.0?.O

1

粉砂0JM0.025O.OB0.11410.4?0.3150.30.126

幅

灰色淤)6.0-IE-2.72-1.?*96-17.8-10.3-工300-2.20-8.5-)2.1-21.0-0-0-18.0-0，J1.0-M.0-D?D*TO-

③T值49.71.862.741.3540.13.017.01.(B05.9714.223.0?.O*I5.0,26.00

泥質(zhì)用k38.0€6.00.4720.(TOHI9142

.質(zhì)粘十變舁

系依0.110O.ffi20.00]0.130.056O.OfiO0.1450.290O.2S20.240CM0.18o.iss0.2660.33604%0.126

幅

灰色淤30.0,LB?2.73■tJ2-乂.4-19.0-17.0,).550-】孫11.3-?.5-18.0-0-0-11.0*0-20-0.0-D.<P-10M-8W-*

值W.41.192.761.67三226.02$.11.6503$15.7】6,944.00)9.019.212.077.0030.1?i?i

泥質(zhì)粘④32.5

變異

系數(shù)O.CKi0.018O.OOi0.(05O.CTO0.0670.1120J960.090.(B?0.1620.1S20.1OT0.2630.1210.114

土壓力的計(jì)算

無粘性土的主動(dòng)土壓力計(jì)算：

1?

Ea=~/HKa(1-5)

均通過三角形形心，即作用在離墻底H/3處，方向水平。

粘性土的主動(dòng)土壓力計(jì)算：

2K「2cH區(qū)+Q(1-6)

2r

主動(dòng)土壓力已通過三角形壓力分布圖abc的形心，即

作用在離墻底("一z0)/3處，方向水平。

（3）被動(dòng)土壓力計(jì)算

2cJ7^

yHKp+2c歷

(c)

圖1-3朗肯被動(dòng)土壓力分布

(a)被動(dòng)土壓力圖式（b）無粘性土（c）粘性土

被動(dòng)土壓力強(qiáng)度的計(jì)算公式為:

無粘性土%=Kp/H(1-7)

粘性土Op=yzKp+2c展^(1-8)

?

土壓力的計(jì)算

作用在墻背上的總的被動(dòng)寺壓力大小可按梯形分布圖的面積計(jì)算，即

：

無粘性土EP=57〃2Kp(1.9)

一

粘性土Ep=；/H2Kp+2cH店go)

深

(\

基K=tan245°+—(D為被動(dòng)土壓力系數(shù)，其它符號意義同主動(dòng)

土壓力。I2J

坑

支

護(hù)被動(dòng)土壓力品的作用方向垂直于墻背，作用點(diǎn)位于三角形或

梯形壓力分布圖的形心上，形心位置可通過一次取矩求得。

土壓力的計(jì)與

國家規(guī)范計(jì)算方法

拿我國巖土力學(xué)專家們認(rèn)為，庫倫公式和朗肯公式計(jì)算土壓力

■是基于極限平衡理論，要求支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的側(cè)向變形。若

深擋土墻的側(cè)向變形條件不符合主動(dòng)、靜止或被動(dòng)極限平衡狀態(tài)

■l條件時(shí)，則需要對側(cè)向巖土壓力進(jìn)行修正，修正系數(shù)可依據(jù)經(jīng)

坑驗(yàn)確定。

另外，認(rèn)為庫倫公式計(jì)算主動(dòng)土壓力比較接近實(shí)際，但計(jì)算

■被動(dòng)土壓力誤差較大；朗肯公式計(jì)算主動(dòng)土壓力偏于保守，但

■算被動(dòng)土壓力反而偏小。

■在此思想指導(dǎo)下，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-

2002和《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002)中提出

國家規(guī)范計(jì)算方法，《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》第六章推薦了幾

斜土壓力計(jì)算公式，分別如下：

國家規(guī)范計(jì)算方法、

《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330?2002)推薦了靜止土壓

力標(biāo)準(zhǔn)值(靜止土壓力強(qiáng)度)的公式(6.2.1)：

i

J=i

主動(dòng)土壓力的計(jì)算公式(6.2.3-1)：

12?

Eaa=-Cy，HKua

sin((x+p)

\kci?sin(a+P)sin(cx-8)

sin-asin"(a+p-<p-8)

+sin((p+8)sin((p-P)|+2qsinacos(pcos(a+p-(p8)

21(kifsin(a+p)sin((p-p)+1]sinacos(p)

(kqsin(o^X&)sin(cp+b)+i]sinacos(p)]2J

,,2qsinacosB

k=1+-----------------

rhsin(ua+p)

2c

n

rh具體參數(shù)的意義見規(guī)范。

注意：《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中此處為開根號，有所不同,

土壓力的計(jì)子

國家規(guī)范計(jì)算方法

《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330—2002)推薦了當(dāng)墻

背直立光滑、土體表面水平時(shí)的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值eaik和被動(dòng)土

壓力標(biāo)準(zhǔn)值epik的公式(624)、(6.2.5)，分別如下：

eaik~丫jhj+'1Ka—2gy](6.2.4)

ky=1

■

(6.2.5)

<j=i/

具體參數(shù)的意義見規(guī)范。

（4）幾種特殊情況下土壓力的計(jì)算

1）填土表面有均布荷載（超載）

2）填土面上有局部均布荷載

3）墻后填土有地下水

參見規(guī)范6850330-2002第6.2.6、6.2.7、6.2.8、

6.2.9條的要求。

基槽和管溝板式支護(hù)計(jì)算

基槽和管溝的支護(hù)有兩種形式——連續(xù)

水平板式支護(hù)和連續(xù)垂直板式支護(hù)。無論

三I哪種支撐形式，在計(jì)算時(shí)，均需先計(jì)算支

護(hù)結(jié)構(gòu)所受到的主動(dòng)土壓力。

主動(dòng)土壓力及其強(qiáng)度計(jì)算按照1?3、1?4、

1?5、1?6公式計(jì)算。

槽和管溝板式支護(hù)計(jì)算q

n（1）連續(xù)水平板式支護(hù)計(jì)算

U連續(xù)水平板式支撐的構(gòu)造為：擋土板水平連續(xù)放

■置:，不留間隙，然后兩側(cè)同時(shí)對稱立豎楞木（立

坑柱），上、下各頂一根橫撐木，端頭加木楔頂緊。這

豐種支撐適于較松散的干土或天然濕度的粘土類土、地

護(hù)下水很少，深度為3?5m的基坑（槽）和管溝支撐。

V連續(xù)水平板式支護(hù)計(jì)算的主要內(nèi)容有：主動(dòng)土壓

F力計(jì)算、擋土板的計(jì)算、立柱的計(jì)算和橫撐的計(jì)算。

%

擋

板

的

土

算

是

計(jì)

主

要

過

擋

通

計(jì)

算

最

板

土

所

受

確

彎

大

矩

，

擋

板

定

厚

。

按

板

土

度

厚

的

力

受

大

最

板

面

下

塊

一

計(jì)算

P.L。

(a)水平擋土板受力情況；

(b)雙層橫撐立柱受力情況

1—水平擋土板；

2—立柱；

圖1-4連續(xù)水平板式支撐3—橫撐木

基槽和管溝板式支護(hù)計(jì)算

1)擋土板的計(jì)算——計(jì)算擋土板板厚

設(shè)深度力處的擋土板寬度為6,則主動(dòng)土壓力作用在該擋土板

上的荷載力二0ab。

將擋土板視作簡支梁，如立柱間距為L時(shí)，則擋土板承受的最

三I大彎矩為：〃m0b1}

必\二丁

(1-12)

所需木擋板的截面矩VV為：

W--

f(1-13)

Jm

式中仙——木材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N