建筑施工中常用计算建筑施工中常用计算.doc

建筑施工中常用计算总结 魏金桥 一、前言 建筑施工中经常遇到一些计算性的东西，相比设计计算而言，施工中的计算则相对简单，因为施工中一般都是安全验算，主要目的为保证施工工艺、方法的安全性和合理性，通常不考虑偶然荷载作用；而且施工中验算选择的计算模型也相对比较简单，荷载传递路线明确，一般情况下均将整体结构验算转换成单一构件进行验算。要正确进行施工计算，首先应具备基本的结构力学、钢筋混凝土知识、地基基础相关知识等，掌握不同条件下荷载的主要传递路线，才能做到计算正确性，以保证安全或采取合理措施。 二、计算分类 根据施工部位和计算特点，本人将施工中计算分为如下几类： 1、地基基础处理 一般常见为塔吊、施工电梯地基的设计验算（当原土承载力不足基础图纸要求时）。这类验算主要包括：基础底板设计或对原有配筋验算、基础桩基设计计算、基础地基承载力验算等。 2、脚手架计算 外脚手架、悬挑脚手架、卸料平台计算等。落地式脚手架一般情况根据相关规范要求或经验数据（例如立杆横距0.9米-1.2米，立杆纵距1.5米-1.8米一般不太高的脚手架情况下立杆均能满足承载力要求），这里关键是悬挑脚手架和斜料平台的计算，这两类本身危险系数较大，设计验算时应重视。 3、模板支架设计计算 这一类验算是施工中最常见的验算，每一个工程均涉及到该项，这一项相当重要，不仅设计计算时应正确保证设计方案安全，现场施工时也应严格按照方案施工，并且应做好相关构造要求。尤其对高大模板支架、荷载很大的模板支架更应注意，计算、施工时应满足相关国家规范要求。这一类验收还包括楼面承载力验算。 4、其他专业计算 包括基坑支护、临时用电、爬升脚手架、钢结构等方面计算，均有专业分包公司进行，我们应按规范要求进行审核。 三、计算基本知识 1、掌握结构基本概念，明白什么是弯矩、剪力、支座、跨度、绕度等。 2、基本静力计算图形。掌握单一构件不同支座、荷载情况下的弯矩图、剪力图、绕度计算及支座反力等。 3、掌握荷载分项系数及组合方法，一般恒载取1.2（或1.35），活载取1.4。 4、掌握相关施工规范要求，了解相关荷载取值等。 5、掌握承载力极限验算和正常使用极限状态的区别，前者对荷载一般取设计值，后者取标准值。 6、熟读相关施工规范和图集。 四、计算思路和方法 1、塔吊基础处理 绝大多数塔吊说明书上关于塔吊地基承载力要求均不小于20-25Mpa，而实际施工中大部分地基承载力情况不能满足这一要求，这种情况一种方法为进行地基处理，加大地基承载力；另一种方法为通过计算扩大基础底面面积。对于第二种方法我建议让塔吊安拆、租赁单位来做，施工单位不要随意做，因为增大塔吊基础底面面积我认为不是简单的换算就完，还需要重新计算塔吊基础配筋，这个计算相当麻烦结果还不一定可靠。所以我认为如果方便的话，一般处理采用地基处理，最常用的是桩基加固，可以采用人工挖孔桩、钻孔灌注桩等，具体计算方法如下： （1）查阅塔吊相关资料 主要包括：塔吊自重F，塔吊倾覆力矩M，塔吊安装高度H，最大起重量N、塔吊基础平面尺寸b×b,基础高度h，基础配筋As,基础自重G、天然地基承载力fak等。 （2）天然地基计算模型 可转换成偏心受压力学模型 则根据地基基础力学知识可以得： 当e≤b/6时， 当eb/6时， 其中a表示偏心荷载作用点至pmax边缘距离，a=b/2-e（右图）。 计算结果要求：pmax≤1.2fak (pmax+pmin)/2≤fak (3)桩基模型计算 当天然地基承载力不符合要求时，可采用桩基加固地基，以4根桩为例，桩距为l。塔吊在工作时其荷载随工作时态变化，计算时应取最不利情况进行验算，方可保证结果安全性。 经分析，当塔吊吊运重物与基础对角线方向垂直时，产生倾覆力矩时由单桩承担，此时单桩受力最大，为最不利位置，计算简图如下： 受力简图如下： 则由力学知识： 2）单桩计算 单桩最大受力为： 单桩最小受力为： 3）单桩极限承载力验算 单桩竖向极限承载力由桩侧摩阻力、桩端阻力共同承担的，根据桩基设计规范（第5.3.5条），单桩受压承载力为: 单桩的抗拔承载力由桩侧摩阻力承担，单桩抗拔力为： QK2=U∑qSikli 其中： qpk—————桩端承载力标准值，KPa AP—————桩身横截面面积，m2 U—————桩身的周长，m qSik—————桩身第I层土的摩阻力标准值，KPAk li—————按土层划分的各段桩长，m 将计算所得的P1和Quk相比较，|P2|和QK2相比较，若P1