抗浮锚杆设计计算书-参考模板
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yk t t s f N K A ≥
ψ
πmg t a Df KN L >ψ
πεms t a df n KN L >抗浮锚杆计算书
根据建设单位提供抗浮锚杆设计要求:
1、 单根锚杆抗拔力标准值为215Kn ,锚杆设计长度6~12m 。
2、 锚杆设计参数建议值:锚杆杆体抗拉安全系数K t 取1.6,锚杆锚固体抗拔安全系数K
取2.2;锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值f mg =145kPa 。
3、根据以上参数,按照《北京市地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ11-501-2009)
中抗浮设计和《岩石锚杆(索)技术规范》(CECS 22:2005)中永久锚杆设计内容进行设计计
算。
(1)锚杆杆体的截面面积计算
公式7.4.1
式中:
t K ——锚杆杆体的抗拉安全系数,本次锚杆杆体采用1φ28 PSB785精轧螺纹钢,按照
《岩石锚杆(索)技术规范》(CECS 22:2005)表7.3.2取1.8;
t
N ——锚杆的轴向拉力设计值(kN ),为215kN ; yk f ——钢筋的抗拉强度标准值(kPa ),杆体选用1φ28 PSB785精轧螺纹钢,抗拉强度
标准值为785kPa 。
将以上参数代入求得: 杆杆体截面面积23
493785
102158.1mm f N K A yk t t s =⨯⨯== 所需杆件直径d=sqrt (493×4/3.14)=25.06mm
故选用1φ28 PSB785精轧螺纹钢能够满足要求。
(2)锚杆锚固长度
锚杆锚固长度按下式估算,并取其中较大者:
公式7.5.1-1
公式7.5.1-2
式中:
K ——锚杆锚固体的抗拔安全系数,按照《岩石锚杆(索)技术规范》(CECS 22:2005)
表7.3.1取2.2;
t N ——锚杆的轴向拉力设计值(kN ),取215kN 。
a L ——锚杆锚固段长度(m );
mg
f ——锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值(kPa ),根据地勘报告并结合经验,可取120kPa ;
ms f ——锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值(kPa ),注浆材料为素水泥浆,浆体
强度M30,查表7.5.1-3插值法取2.4MPa ;
D ——锚杆锚固段的钻孔直径(m ),取0.20m ;
d ——钢筋的直径,取0.28(m );
ε——采用2根以上钢筋时,界面的粘结强度降低系数,取0.6~0.85;
ψ——锚固长度对粘结强度的影响系数,按表7.5.2取1.0;
n ——钢筋根数。
将以上 参数代入公式7.5.1-1及7.5.1-2中,可得
m Df KN L mg t a 28.60.112020.014.32152.2=⨯⨯⨯⨯==ψπ
m df n KN L ms t a 2.20
.12400028.014.32152.2=⨯⨯⨯⨯==ψεπ 因此,锚杆锚固段长度为6.5m 。
(3)锚杆自由段长度
本次抗浮锚杆不设置自由段。
(4)各分区锚杆间距计算
根据建设单位提供的各分区浮力标准值(已扣恒载),计算各分区锚杆数量如下:
浮力标准值①区为51kN/m 2,②区为56kN/m 2,③区为65 kN/m 2,④区为58 kN/m 2,⑤
区为47 kN/m 2,⑥区为24 kN/m 2,⑦为15 kN/m 2。
锚杆间距计算如下:
①区:d=sqrt(215/51)=2.05,取整得出锚杆间距2.0m ,正方形布置,共计布设8543根
。
②区:d=sqrt(215/56)=1.96,取整得出锚杆间距1.9m,正方形布置,共计布设162根。
③区:d=sqrt(215/65)=1.82,取整得出锚杆间距1.8m,正方形布置,共计布设1552根。
④区:d=sqrt(215/58)=1.93,取整得出锚杆间距1.9m,正方形布置,共计布设532根。
⑤区:d=sqrt(215/47)=2.14,取整得出锚杆间距2.1m,正方形布置,共计布设154根。
⑥区:d=sqrt(215/24)=2.99,取整得出锚杆间距2.95m,正方形布置,共计布设429根。
⑦区:d=sqrt(215/15)=3.79,取整得出锚杆间距3.75m,正方形布置,共计布设81根。(5)整体抗浮力验算
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中对抗拔桩基承载力验算的相关规定,进行整体抗浮验算。
1)锚杆呈非整体性破坏时:
按公式:N k≤T uk/2+G p验算,即N k-G p≤T uk/2,其中N k- G p即为扣除恒载后的浮力标准值,T uk/2即为锚杆抗拔力标准值,经计算,锚杆呈非整体破坏时,抗浮承载力满足要求。
2)锚杆呈整体性破坏时:
按公式:N k≤T gk/2+G p验算,即N k-G p≤T uk/2,其中N k-G p即为扣除恒载后的浮力标准值,T gk按公式:T gk=u l∑λi q sik l i/n计算,经计算,锚杆呈整体破坏时,抗浮承载力满足要求。
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