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Kt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fmg=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
As
KtNtfyk公式7.4.1
式中:
Kt——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;
Ntfyk——锚杆的轴向拉力设计值(kN),为215kN;
——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:
KtNt1.8215103杆杆体截面面积As493mm2
fyk785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:
KNtL a 公式7.5.1-1
Dfmg
KNtL a 公式7.5.1-2
式中:
ndfms
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;
Nt——锚杆的轴向拉力设计值(kN),取215kN。 La——锚杆锚固段长度(m);
——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,
fmg可取120kPa;
fms——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);
——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;
——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
LaKNt2.22156.28mDfmg3.140.201201.0
LaKNt2.22152.2m
ndfms3.140.02824001.0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/m2,②区为56kN/m2,③区为65 kN/m2,④区为58 kN/m2,⑤区为47 kN/m2,⑥区为24 kN/m2,⑦为15 kN/m2。
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83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1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:Nk≤Tuk/2+Gp 验算,即Nk-Gp≤Tuk/2,其中Nk- Gp 即为扣除恒载后的浮力标准值,Tuk/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:Nk≤Tgk/2+Gp验算,即Nk-Gp≤Tuk/2,其中Nk- Gp 即为扣除恒载后的浮力标准值,Tgk按公式: Tgk=ul∑λiqsikli/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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