锚杆力学及配筋计算

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锚杆计算(参考)

锚杆计算(参考)

(一)岩巷锚杆支护参数计算轨道下山掘进时,巷道均为岩巷,巷道采用锚喷支护,锚杆参数按单体锚杆悬吊作用计算。

1. 锚杆长度LL=L1+L2+L3式中L1 —锚杆外露长度,50mm;L3—锚杆深入老顶长度,按经验取500mm;L2—软弱岩层厚度,按下式计算1BL2 H cot(45 w )2 f 2 2式中 f —巷道顶板普式坚固性系数,取2;B —巷道掘进跨度, 4.1m;H —巷道掘进高度, 3.1m;w—两帮岩层的似内摩擦角,63.4 °。

带入上式,得1 4.1 63.4L2 3.1cot(45 ) =1392mm2 2 2则锚杆长度L=50+1392+500=1942mm根据已施工岩巷经验,锚杆长度取2000mm。

2. 锚杆直径d按杆体承载力与锚固力等强度原则计算锚杆直径式中Q—锚杆的锚固力,70×103N;σt—锚杆抗拉强度,取400× 106Pa。

1.13130 103400 106=0.0204m=20.4mm根据实际情况,取锚杆排距为 800mm 。

5. 锚杆预紧力确定 锚杆预紧力不小于 80N ·m 。

6. 钢带梁及顶网 锚杆选用Φ 22 高强度左螺旋钢锚杆3. 锚杆间距 a 按单体锚杆悬吊作式中 Q —锚杆锚固力,≮ 70×103N ;k —安全系数,取 1.8 ;r —岩体容重, 26.3 × 103kN/m 3;L 2—巷道顶板岩体破碎带高度, 1.3m 。

370 103 1.8 26.3 103 1.31.06m 根据现场施工经验,选取锚杆间距为800mm 。

4. 锚杆排距 bn?Nb 式中 n —顶板每排锚杆根数, n=9; N —每根锚杆锚固力, N ≮ 70kN ; k —安全系数,取k =4.5 ; r—顶板岩层容重,r =26.3kN/m 3; B —巷道掘进跨度, 4.1m ;L 2—岩层破碎带高度, 1.3m 。

抗浮锚杆及底板配筋计算

抗浮锚杆及底板配筋计算

抗浮锚杆及底板配筋计算根据建筑地基基础设计规范GB5007-2002及岩石锚杆(索)技术规程 CECS22:2005一 . 抗浮锚杆计算:1.地下底板底水浮力:地下水位绝对标高为5.0m,即相对标高-2.5m水头:H=16.8(B4底板标高)+1.1(覆土厚)+0.5(底板厚)-2.5=15.9m结构自重:G1k=[5.0(板自重)+2.0(面层)+1.5(梁柱自重)]x4=34 KN/m2基础自重:G2k=20x1.6=32 KN/m2水浮力:Fk=15.9x10-34-32=93 KN/m22.非人防区:a.单根锚杆承载力计算:每根锚杆采用3φ32(HRB400钢),As=2413mm2 根据CECS22:2005计算:Nt≤fyk*As/Kt=400x2413/1.6=603x103N=603KN取单根锚杆承载力特征值Nt=600KNb.锚固长度计算:锚杆孔直径取Ф180mm根据CECS22:2005计算:(1)La>K*Nt/(π*D*fmg*ψ)=2.0x600/(3.14x180x0.8x1.3)=2.05m(2) La>K*Nt/(n*π*d*ξ*fms*ψ)=2.0x600/(3x3.14x32x0.6x2.0x1.3)=2.55m根据 GB5007-2002计算:La≥Nt/(0.8*π*d1*f)=600/(0.8x3.14x180x0.8)=1.66mc.锚杆间距计算:实验得单根锚杆承载力特征值Nt=600KNa≤(600/93)^0.5 =2.54m取a=2.5m3.人防区:六级人防底顶板等效静荷载标准值qe1=50KN/m2五级人防底顶板等效静荷载标准值qe1=95KN/m2a.单根锚杆承载力计算:每根锚杆采用3φ32(HRB400钢),As=2413mm2Nt≤fyk*As/Kt=480x2413/1.6=720x103N=720KN取单根锚杆承载力特征值Nt=720KNb.锚固长度计算:锚杆孔直径取Ф180mm根据CECS22:2005计算:(1)La>K*Nt/(π*D*fmg*ψ)=2.0x720/(3.14x180x0.8x1.3)=2.05m(2)La>K*Nt/(n*π*d*ξ*fms*ψ)=2.0x720/(3x3.14x32x0.6x2.0x1.3)=2.60m根据 GB5007-2002计算:La≥Nt/(0.8*π*d1*f)=720/(0.8x3.14x180x0.8)=2.00mc.锚杆间距计算:实验得单根锚杆承载力特征值Nt=696KN六级人防区锚杆间距: a≤[696/(93+50)]^0.5 =2.20m 取a=2.2m五级人防区锚杆间距: a≤[696/(93+95)]^0.5 =1.92m取a=1.90m二 . B2层变电区抗浮锚杆计算:1.地下底板底水浮力:地下水位绝对标高为5.0m,即相对标高-2.5m水头:H=10.25(B2底板标高)+0.5(底板厚)-2.5=8.25m结构自重:Gk=5.0(板自重)+18x1.0(覆土)+20x1.15(地板自重)=46 KN/m2水浮力:Fk=8.25x10-46=36.5 KN/m22.单根锚杆承载力计算:每根锚杆采用3φ25(HRB400钢),As=1473mm2 根据CECS22:2005计算:Nt≤fyk*As/Kt=400x1473/1.6=368.2x103N=368.2KN取单根锚杆承载力Nt=360KN3.锚固长度计算:锚杆孔直径取Ф150mm根据CECS22:2005计算:(1)La>K*Nt/(π*D*fmg*ψ)=2.0x360/(3.14x150x0.2x1.3)=1.46m(2) La>K*Nt/(n*π*d*ξ*fms*ψ)=2.0x360/(2x3.14x25x0.6x2.0x1.3)=2.95m根据 GB5007-2002计算:La≥Nt/(0.8*π*d1*f)=360/(0.8x3.14x0.15x0.2)=4.80m4.锚杆间距计算:实验得单根锚杆承载力特征值Nt=360KNa≤(360/36.5)^0.5 =3.14m取a=3.0m三 . 底板配筋计算:底板厚h=500mm,砼C40,钢筋级别HRB4001.底板承受的水浮力:Qk=F(总水浮力)+ qel(人防底顶板等效静荷载)-G2k-Fm(锚杆荷载) =G1k=34 KN/m22.底板内力计算:M0k=1/8*QK*Ly*(Lx-2/3*C)2=1/8*8.4*(8.4-2/3*2.25)=1699.7KN-M截面位置柱上板带弯矩及配筋跨中板带弯矩及配筋端跨:边支座跨中正第一内支座1.2x0.48x1699.7=979 As=15181.2x0.22x1699.7=448.7 As=6821.2x0.50x1699.7=1020 As=15931.2x0.05x1699.7=102 As=1361.2x0.18x1699.7=367 As=5591.2x0.17x1699.7=347 As=515内跨:支座截面跨中截面1.2x0.50x1699.7=1020 As=15931.2x0.18x1699.7=367 As=5591.2x0.17x1699.7=347 As=5151.2x0.15x1699.7=306 As=492最小配筋率:ρ0=45ft/fy=45x1.71/360=0.214%构造配筋为:As=0.214%x1000x500=1070mm2/m实配钢筋:φ18@200(HRB400) As=1272 mm2/m支座实配钢筋:φ18/φ16@100(HRB400) As=2277 mm2/m抗拔锚杆相关计算1.锚杆竖向抗拔承载力特征值(全国民用建筑工程设计技术措施结构)(地基与基础)7.3节锚杆直径取100mmRt=经验系数*3.14*锚杆直径*锚固长度*每层土锚杆侧阻力特征值*土层的抗拔系数=0.8*0.14*3.14*(6*20+4*25)*0.7=54.15KN锚杆布置1.5*1.5水浮力1.5*1.5*21=47.25KN47.5=0.8*3.14*0.140*0.7(20*6+25*L)L=(192-120)/25=2.92mLa=6+2.92=8.92m取10m2 抗拔锚杆杆体横截面面积A=1.35*锚杆竖向上拔力/锚筋抗拉工作条件系数*钢筋抗拉强度设计值=1.35*47.25/0.69*300=305.86 取钢筋直径28 面积6153 锚杆钢筋与砂浆之间的锚固长度T a=1.35*锚杆竖向上拔力/钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数*钢筋根数*3.14*单根直径*钢筋与锚固注浆体的粘结强度设计值=1.35*47.25/0.6*1*3.14*28*2.1=576mm4.注浆体采用水泥砂浆强度不低于30Mpa5.锚杆裂缝验算:混凝土规范8.1.2构件受力特征系数:2.7裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:1.1-0.65*2.01/0.03997*60.756=0.632按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力,按混凝土规范第8.1.3条计算:47.25/1.1*615=69.845N/mm2钢筋弹性模量按混凝土规范第4.2.4采用:200000 N/mm2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离:(140-30)/2=55按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率:615/3.14(140/2)(140/2)=0.03997受拉区纵向钢筋的等效直径:28Wmax=2.7*0.632*69.845*(1.9*56+0.08*28/0.03997)/200000=0.0968mm<0.2mm裂缝计算满足要求一般抗浮计算:(局部抗浮)1.05F浮力-0.9G自重&lt;0 即可(整体抗浮)1.2F浮力-0.9G自重&lt;0 即可如果抗浮计算不满足的话,地下室底板外挑比较经济同意以上朋友的观点,一般增大底版自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多【原创】抗浮锚杆设计总结抗浮锚杆设计总结1 适用的规范抗浮锚杆的设计并无相应的规范条文,《建筑地基基础设计规范 GB50007---2002》中“岩石锚杆基础”部分以及《建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002》有关锚杆的部分可以参考使用,不过最好只用于估算,锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定,有一些锚杆构造做法可以参考。

锚杆计算书

锚杆计算书

计算书
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1. 钢丝绳锚固力检算
(1)基本参数
锚孔直径φ=70mm,2Ф16镀锌钢丝绳,M30水泥砂浆。

(2)力学参数
2Ф16镀锌钢丝绳标准强度取1720MPa,钢丝绳与砂浆体的握裹力取 1.2MPa,砂浆体与砂岩孔壁间的极限粘着强度μ取600k Pa。

(3)钢丝绳锚杆锚固力
受以下3种条件控制,取其中小值作为设计用锚固力:
1) 钢丝绳极限拉力F1:
F1=1720000×A×N1
2Ф16钢丝绳的截面积A=0.0004m2,安金系数N1取0.69。

则F1=474.72k N。

2) 砂浆体对钢丝绳的握裹力F2:
1m长砂浆体对2φ16钢丝绳的握裹F2=0.016π1200×
2=120.60k N。

3) 砂浆体与孔壁间的粘着力F3:
1m长φ70砂浆体与孔壁间的粘着力F3=0.07π600/2(安全系数)=65.94k N。

(4)结论:
当锚固段长度取4m,锚固力由F3控制,每根为F4=/65.94×4=263.76k N;
2. 危岩加固检算
依据勘查报告,危岩总方量:263.3m3,破坏模式为坠落式;
考虑今后裂隙完全贯通,则危岩总重即为下滑力,为F5=263.3×25.5=6714.15k N;所须2φ16钢丝绳根数:n=F5/F4=6714.15/263.76=25.45根。

设计取28根满足要求。

锚杆(锚索)支护材料力学技术参数

锚杆(锚索)支护材料力学技术参数

锚杆(锚索)支护材料力学技术参数
备注:锚索使用SDB手动油泵,张拉千斤顶(1mp对应0.441吨);锚杆ML-30型拉拔计(1mp对应0.246吨)。

力矩扳手力臂长0.5m,使用大于240N的力来预紧。

G取9.8N/kg。

1吨=1000kg,对应9.8KN。

预紧力:安装锚杆(锚索)时,通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆(锚索)上的拉力。

单位:N
预紧力矩:拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。

单位:N.m
锚固力:锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。

单位:N
设计锚固力:设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。

单位:N
锚杆杆体破断力:锚杆杆体能承受的极限拉力。

单位:N
锚杆拉拔力 :锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。

单位:N。

理正锚杆计算

理正锚杆计算

理正锚杆计算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:理正锚杆计算是指在建筑工程中对锚杆进行计算设计,以确保其能够承受工程项目在使用过程中的荷载并保持稳定性。

理正锚杆计算是建筑工程中重要的一个环节,对工程安全和效果都有着直接影响。

本文将结合理论知识和实际案例,介绍关于理正锚杆计算的相关内容。

一、理正锚杆计算的基本原理理正锚杆计算的基本原理是通过对锚杆及其周围土体的受力分析,确定锚杆在受力状态下的内力、应力和变形情况。

一般来说,理正锚杆计算主要包括以下几个方面:1. 受力分析:确定锚杆所受荷载的大小、作用方向和受力点位置,根据荷载分布和锚杆布置方式确定锚杆在受力状态下的作用力。

2. 内力计算:通过受力平衡和变形分析,计算锚杆在受力状态下的内力大小和分布情况。

4. 变形计算:根据锚杆的硬度和受力状态下的变形情况,评估锚杆的变形程度是否满足设计要求。

通过以上计算和分析,可以确定锚杆的设计参数,包括锚杆的截面形状、材料、长度、直径等,进而完成锚杆的设计和施工工作。

理正锚杆计算的方法主要包括解析计算、有限元分析和试验验证等多种手段。

在实际的工程设计和施工中,通常会综合应用多种方法,以确保计算结果的准确性和可靠性。

1. 解析计算:常见的锚杆解析计算方法包括静力分析、弹性支座法、极限状态法等。

这些方法适用于简单结构和荷载情况,可以快速有效地进行计算和设计。

2. 有限元分析:有限元分析是一种基于数值计算的方法,适用于复杂结构和非线性受力情况下的锚杆计算。

通过建立模型、设定边界条件和加载情况,可以得到更为精确的锚杆内力和变形情况。

3. 试验验证:在锚杆设计和施工过程中,通常也会进行试验验证,以检测锚杆的受力性能和稳定性。

通过对锚杆的载荷试验和振动分析,可以验证锚杆设计的准确性和有效性。

以上是理正锚杆计算的基本原理和方法,下面将结合实际案例,介绍如何应用理正锚杆计算方法进行工程设计和施工。

三、实例分析:理正锚杆计算在地铁工程中的应用地铁工程是一个复杂且安全性要求高的工程项目,锚杆作为地铁隧道支护和稳固工程的重要部分,其设计和计算显得尤为重要。

(完整版)锚杆支护理论计算方法

(完整版)锚杆支护理论计算方法

锚杆支护参数的确定一、锚杆长度L≥L1+L2+L3------------------------- ①=0.1+1.5+0.3=1.9m式中:L——锚杆总长度,m;L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m;L2 ——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m;L3——锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。

(一)锚杆外露长度L1L1=(0.1~0.15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0.02~0.03)](二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L31.经验取值法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定:第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定:一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋;二、杆体直径按表3.3.3选用;三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜为300~400毫米;五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米;六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿;七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。

一般取300mm ~400mm2. 理论估算法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定:第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。

水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式:公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。

cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1)crst a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm ); d1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm );d2——锚杆孔直径(cm );f st ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm 2);f cs ——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度(N/cm 2);圆钢为2.5MPa ,螺纹钢为5MPa 。

锚杆支护理论计算方法

锚杆支护理论计算方法

锚杆支护参数的确定一、锚杆长度L≥L1+L2+L3------------------------- ①=0.1+1.5+0.3=1.9m式中:L——锚杆总长度,m;L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m;L2 ——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m;L3——锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。

(一)锚杆外露长度L1L1=(0.1~0.15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0.02~0.03)](二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L31.经验取值法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定:第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定:一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋;二、杆体直径按表3.3.3选用;三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜为300~400毫米;五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米;六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿;七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。

一般取300mm ~400mm2. 理论估算法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定:第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。

水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式:公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。

cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1)crst a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm ); d1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm );d2——锚杆孔直径(cm );f st ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm 2);f cs ——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度(N/cm 2);圆钢为2.5MPa ,螺纹钢为5MPa 。

巷道锚杆支护计算公式

巷道锚杆支护计算公式

巷道锚杆支护计算公式一、锚杆受力计算公式1.锚索的张拉力计算公式锚杆支护中,锚杆的张拉力是决定锚杆受力情况的关键参数。

根据力学原理,锚索的张拉力计算公式为:F=P+T-R其中,F为锚索的张拉力,单位为kN;P为围岩的压力,单位为kN;T为锚杆的张拉力,单位为kN;R为锚杆的阻力,单位为kN。

2.锚杆的阻力计算公式锚杆的阻力是指锚杆锚固点与锚杆传力形成的围岩间的阻力。

根据摩擦力的计算公式,锚杆的阻力计算公式为:R=μ*N其中,R为锚杆的阻力,单位为kN;μ为锚杆与围岩之间的摩擦系数,无单位;N为锚固点下方围岩的压力,单位为kN。

3.锚固锚杆力的计算公式锚固锚杆力是指支护结构与支护锚杆间的传力,并通过锚固锚杆将围岩与锚杆连为一体。

根据平衡原理,锚固锚杆力的计算公式为:F=F1+F2其中,F为锚固锚杆力,单位为kN;F1为锚杆的张拉力,单位为kN;F2为锚杆的锚固力,单位为kN。

二、锚杆设计参数计算公式1.锚杆的受力面积计算公式锚杆的受力面积是指锚杆传力的有效截面积,也是设计锚杆的重要参数。

根据材料力学,锚杆的受力面积计算公式为:A=F/σ其中,A为锚杆的受力面积,单位为mm^2;F为锚杆的受力,单位为kN;σ为锚杆材料的抗拉强度,单位为N/mm^22.锚杆的长度计算公式锚杆的长度是指锚杆的实测长度,也是设计锚杆的重要参数。

根据工程实际,锚杆的长度计算公式为:L=H+H1+H2其中,L为锚杆的长度,单位为m;H为围岩的厚度,单位为m;H1为锚固点上方的预留长度,单位为m;H2为锚固点下方的预留长度,单位为m。

以上就是巷道锚杆支护计算公式的介绍,巷道锚杆支护是一项复杂的工程,设计者需要根据实际情况选择适合的锚杆材料、锚杆数量和布置方式,并计算出合适的锚杆受力特性和设计参数。

这些计算公式可以作为设计者进行工程计算和设计的基础,以确保巷道的安全和稳定。

锚杆参数计算

锚杆参数计算

锚杆参数计算铁迈煤矿锚杆(索)支护参数计算一、锚杆长度:按照加固拱原理确定锚杆参数:L≥L1+L2+L3其中:L -------锚杆全长,m;L1-------锚杆外露长度,一般取0.05-0.2m,包括垫板、螺母;为了进行拉拔试验通常取0.2M.L2-------锚杆有效长度(顶锚杆免压拱高与帮锚杆破碎深度较大值)m;L3-------锚杆锚固长度,一般为0.3-0.5m;L2= [B/2+Htan(45°-W/2)]/f其中:L2-------锚杆有效长度,m;B-------巷道掘进跨度,取3.8m;H-------巷道掘进高度,取3.5m;W-------围岩(煤体)内摩擦角,取45°;f-------岩石普世系数,取2.5;则L2=[3.8/2+3.5*tan(45°-45°/2)]/2.5=1.34所以锚杆长度L≥L1+L2+L3=0.2+1.34+0.5=2.0m,因此采用长度为2.0m的锚杆;结论1:锚杆长度确定为2.0m二、锚杆间排距B=√---Q/-(khr)------式中:B:锚杆间排距;Q:锚杆锚固力;取80KNK:安全系数,取2;h:巷道掘进宽度;3.8mr:上覆岩层平均体积重量取25 KN/m3则:B=√---Q/-(khr)-----= √-80/(2*3。

8*25--=0.649m,取0.6m.结论2:锚杆间排距确定为0.6m.三、锚索长度:为了加强锚固体的强度,减少煤岩顶板冒落,采用锚索的长度为:L=L1+L2+L3+L4其中:L---------锚索长度,m;L1 --------锚索深入稳定岩层锚固长度,m;L2 --------需要悬吊不稳定岩层(煤体厚度),取 2.5m;L3 --------上托盘及锚具厚度,0.15m;L4 --------需要外露张拉的长度,取0.25m。

L1≥Kd1f a/4f c其中: K---------安全系数,取K=2;d1---------锚索钢绞线直径,取φ17.8mm;f a---------钢绞线抗拉强度,查得1860MPa;f c---------锚索与锚固剂粘合强度,取10N/mm2则:L1≥2*17.8*1860/4*10=1655.4计算得出L1≥1655mm,L1取2.0m则锚索长度为L= L1+L2+L3+L4=2.0m+2.5m+0.15m+0.25m=4.9m,因此锚索长度取5.0m。

锚杆、锚索力学性能统计

锚杆、锚索力学性能统计

一、 锚杆力学性能
规范要求螺纹钢式树脂锚杆金属杆体的屈服强度R eL 、抗拉强度R m 、断后伸长率A 、最大力总伸长率A gt 等力学性能特征值应符合表1的规定。

eL m 计算:
2eL eL /4N R d π= (1) 2m m /4N R d π= (2)
式中:d 为锚杆直径,mm 。

按式(1)、(2)计算可得常用锚杆力学参数见表2。

表2 常用锚杆力学参数
二、LDZ-200型锚杆张拉机具拉力按下式计算:
额定压力×千斤顶行程÷最大拉力
三、锚索力学性能
锚索最大承载力N m 按下式计算:
m m N R S =
式中:R m 为钢绞线抗拉强度,MPa ;S 为截面积,mm 2。

表3 常用锚索力学参数
四、 锚索张拉机具轴力转换
MQ18-200/40型锚索张拉机具轴力N 可按下式计算:
N kM =
式中,N 为锚索轴力,kN ;k 为转换系数,对于MQ18-200/40型锚索张拉机取k =2.8;M 为张拉机具表盘读数,MPa 。

备注:云冈矿使用四种规格钢带
1、2300×220×3mm(长×宽×厚)三孔
2、3200×220×3mm(长×宽×厚)四孔
3、4100×220×3mm(长×宽×厚)五孔
4、450×220×3mm(长×宽×厚)单孔
云冈矿锚杆、锚索、热轧钢带力学性能统计
云冈矿
2015-8-11。

锚杆参数计算

锚杆参数计算
备注
单个锚杆轴向拉力设计值计算
滑动面内摩擦角 Φ= 滑坡体剩余下滑力 E= 锚杆垂直于滑动方向的间距 la= 锚杆倾角 β= 滑动面与锚杆相交处滑动面倾角 α= 锚杆沿滑动面方向的排数 ns=
12 850 2 4 55 18
计算公式:
Nt
Ela sin tan cos ns
= 0.686178

4
滑动面倾角 滑动面内摩擦角 θ= Φ=
计算公式
l sa
0 Nt 2d s f b
计算公式 55 12
450 2
Ela in tan cos ns
1000 0 N t T nf y 3
= 2.072928
= 31.56789
锚固体与地层锚固长度计算
永久性锚杆取1.0 锚固体与地层粘结工作条件系数 ζ1= 锚固体直径 d= 地层与锚固体粘结强度特征值 frb=
计算公式
1 0.032 650
lm
Nt 1dfrb
永久性锚杆取0.9
锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算 锚杆与砂浆粘结强度工作系数 ζ2= 0.9 锚杆钢筋直径 d s= 0.032 钢筋与锚固砂浆粘结强度设计值 fb= 2400 锚杆最经济倾角计算
= 135.4558
0.5 锚杆钢筋直径计算
永久性锚杆取0.7 锚杆工作条件系数 工程结构重要性系数 锚杆抗拉强度设计值 使用年限 锚杆钢材年锈蚀量 一根锚杆钢筋总根数 ζ 3= γ0= fy= T= δ= n=
取0.04m/年
0.7 1.1 310 50 0.04 1
Hale Waihona Puke 计算公式ds 2
1000 0 N t T nf y 3

锚杆计算公式

锚杆计算公式

(二)锚杆(索)设计根据现场地质条件和地形特征,斜坡体由于受到先期构造作用和后期风化作用强烈影响,出露基岩破碎,裂隙发育,且距交通要道较近的特点,拟采用锚杆(索)对局部卸荷裂隙发育、稳定性较差的危岩体进行锚固,以达到加固坡面,抑制风化剥落、崩塌的发生。

通过现场调查及三维激光扫描数据分析,半壁山危岩体主要失稳模式为倾倒式和滑移式。

1.倾覆推力计算:推力计算:式中:k-后缘裂隙深度(m)。

取11.1m;hv-后缘裂隙充水高度(m).取3.7m;H-后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离(m). 取15m;a-危岩带重心到倾覆点的水平距离(m),取3.4m;b-后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离(m),取6.8m;h0-危岩带重心到倾覆点的垂直距离(m),取7.2m;fk-危岩带抗拉强度标准值(kPa),根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4折减系数确定暴雨工况下190kPa;θ-危岩带与基座接触面倾角(°),外倾时取正,内倾时取负值;β-后缘裂隙倾角(°);K-安全系数取1.5;2.锚杆计算(1)锚杆轴向拉力设计值计算公式:,式中Nak -锚杆轴向拉力标准值(kN);Na -锚杆轴向拉力设计值(kN);Htk -锚杆所受水平拉力标准值(kN);α-锚杆倾角(°),设计取值为15°;γa-荷载分项系数,可取1.30;(2) 锚杆钢筋截面图面积计算公式:锚杆截面积:As-锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(m2);ξ2-锚杆抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69,临时性锚杆取0.92;γ0-边坡工程重要系数,取1.0;fy-钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度标准值(kN),取300N/ mm;(3) 锚杆锚固体与地层的锚固长度计算公式:(4) 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算公式:锚固段长度按上述两个公式计算,并取其中的较大值。

式中:la-锚杆锚固段长度(m);frb-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值(kPa);fb-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值(kPa);D-锚杆锚固段的钻孔直径(m);d-锚杆钢筋直径(m);γ0 -边坡工程重要系数,取1.0;ξ1-锚固体与地层粘结工作条件系数,对永久性锚杆取1.00,对临时性锚杆取1.33;ξ3-钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数,对永久性取0.60,对临时性取0.72;通过计算,得出:;或:;锚杆设计长度均为4m,采用Φ32螺纹钢筋作为锚筋,钻孔直径为110mm,全孔段M30水泥砂浆固结,共计132根;锚索设计长度为12m,采用4根φ15.20-1860钢绞线,钻孔直径110mm,M30水泥砂浆固结,锚固段长度不小于4m,共计30根。

锚杆支护理论计算方法(规范)

锚杆支护理论计算方法(规范)

锚杆支护参数的确定一、锚杆长度L≥L1+L2+L3------------------------- ①=0.1+1.5+0.3=1.9m式中:L——锚杆总长度,m;L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m;L2 ——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m;L3——锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。

(一)锚杆外露长度L1L1=(0.1~0.15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0.02~0.03)](二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L31.经验取值法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定:第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定:一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋;二、杆体直径按表3.3.3选用;三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜为300~400毫米;五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米;六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿;七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。

一般取300mm ~400mm2. 理论估算法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定:第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。

水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式:公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。

cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1)crst a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm ); d1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm );d2——锚杆孔直径(cm );f st ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm 2);f cs ——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度(N/cm 2);圆钢为2.5MPa ,螺纹钢为5MPa 。

锚杆锚索参数计算

锚杆锚索参数计算

锚杆锚索参数计算(一)按加固拱原理确定锚杆参数综合分析国内外关于锚杆参数的经验数据和规定,对于跨度小于10米的巷道、硐室,可按下面经验公式确定锚杆参数1.锚杆长度L=N(1.1+W/10)=1.1×(1.1+3.6/10)=1.606m (2200mm)2.锚杆间(排)距D≤0.5L=0.5×1.606=0.803m (800×900mm) 3.锚杆直径d=1/110×L=1/110×1.606=0.0146米=14.6mm (18mm)式中W-巷道或硐室跨度,米;取3.6;N-围岩稳定量影响系数,取1.1,规定如下:Ⅱ类(稳定性较好)围岩,N=0.9;Ⅲ类(中等稳定)围岩,N=1.0;Ⅳ类(稳定性较差)围岩,N=1.1;Ⅴ类(不稳定)围岩,N=1.2;通过计算,φ18×L2200(mm)锚杆满足设计要求,间排距800×900(mm)满足设计要求。

(二)悬吊理论校核锚索间(排)距为防止巷道顶板岩层发生大面积整体跨落,用φ17.8mm,L=6300mm的钢绞线,将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中,校核锚索间(排)距,冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑,此时,靠巷道两帮锚杆和锚索一起发挥悬吊作用,在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下,取垂直方向力的平衡,可用下式计算锚索间(排)距。

L=nF2/[BHγ-(2F1sinθ) /L1]式中L-锚索间(排)距,m;B-巷道最大冒落宽度,取3.6+1.2=4.8m;H-巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0m;γ-岩体容重,25kN/m3;L1-锚杆排距,0.9m;F1-锚杆锚固力(以最小锚固力计算),85kN;F2-锚索极限承载力(以最小锚固力计算),取200kN;θ-角锚杆与巷道顶板夹角,90°;n -锚索每排根数,取2;通过上式计算,L=2×200÷[4.8×2.0×25-(2×85×sin90°÷0.9)]=400÷﹙240-188.9﹚=7.8m得出锚索间排距小于7.8m,所选间排距2150×900(mm)满足设计要求。

锚杆的基本理论计算(最全)word资料

锚杆的基本理论计算(最全)word资料

1、锚杆杆体所能承受的拉断载荷可用下式计算:式中:P—锚杆拉断载荷,kN;d—锚杆直径,mm;b—锚杆钢材拉断强度,MPa。

2、锚杆杆体所能承受的剪切载荷可用下式计算:式中:Q—锚杆剪断载荷,kN;b—锚杆钢材剪切极限强度,MPa。

从表2.1中看出,对于常用直径20mm的锚杆杆体,圆钢、高强度螺纹钢(BHRB400)、超高强度螺纹钢(BHRB600)的拉断载荷分别约为119.4kN、179.1kN、251.3kN。

后两者分别是前者的1.5、2.1倍。

根据材料力学,对于塑性材料,剪切强度一般是拉伸强度的0.6-0.8倍,取平均值0.7倍。

得各种锚杆钢筋的剪切极限强度如表2.2。

从表2.2中看出,对于常用直径20mm的锚杆杆体,圆钢、高强度螺纹钢(BHRB400)、超高强度螺纹钢(BHRB600)的剪断载荷分别约为83.6kN、125.3kN、175.9kN。

3、钢带的作用:钢带的作用主要表现在以下三方面:(1) 锚杆预应力和工作阻力扩散作用:(2) 支护巷道表面和改善围岩应力状态作用:(3) 均衡锚杆受力和提高整体支护作用:分析钢带受力的简化模型是将两根锚杆之间的钢带段作为一简支梁,采用材料力学的相关公式计算钢带受力与变形。

假设钢带受到均布载荷q 的作用,则:式中:M max-钢带中点处最大弯矩,kN²m;q-均布载荷,kN/m;a-锚杆间距,m;f-钢带挠度,m;E-钢带弹性模量,MPa;I-钢带惯性矩,m4。

由上式可知,q、a 越大,钢带所受的弯矩越大,挠度也越大。

相反,钢带的抗弯刚度(EI)越大,则钢带挠度越小。

巷道支护要求钢带能够提供足够的支护力,同时钢带的挠度越小越好。

综合分析得出钢带的三个关键参数:(1)护表面积;(2)抗拉强度;(3)抗弯刚度。

4、网的作用主要表现在以下三方面:(1) 维护锚杆之间的围岩,防止破碎岩块垮落;(2) 紧贴巷道表面,提供一定的支护力(已有的研究成果表明,我国现用菱形金属网,在保证施工质量的条件下,可提供0.01MPa的支护力),一定程度上改善巷道表面岩层受力状况。

锚杆、锚索计算公式

锚杆、锚索计算公式

一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。

二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。

三、按悬吊理论计算锚杆参数:1、锚杆长度计算:L = KH + L1 + L2式中:L — 锚杆长度m ;H — 冒落拱高度m ;K — 安全系数,一般取K=2;L1 — 锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.5m ; L2 — 锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m ; 其中:H =f B2式中:B — 巷道开掘宽度;f —岩石坚固性系数,砂岩取 ;则L=2、锚杆间排距计算,通常间排距相等,取a :a =KHr Q式中:a — 锚杆间排距,m ;Q — 锚杆设计锚固力, KN/根;H —冒落拱高度,取m;r —被悬吊砂岩的重力密度,取KN/m3;K —安全系数,一般取K=2;3、锚杆锚固长度计算:L0 = LD21 /(D2-D22)式中:L--锚固剂长度,为500mm。

D--钻孔直径,为32mm。

D1—树脂锚固剂直径,为28mmD2--锚杆内径,为20mm .四、锚索间排距的确定:L=nF2/[BHγ-(2F1sinθ)/L1]式中:L—锚索排距,m;B—巷道最大冒落宽度,m;H—巷道冒落高度,按最严重冒落高度取米;γ—岩体容重,取KN/m3 ;L1—锚杆排距,米;F1—锚杆锚固力,取KN;F2 —单根锚索的极限破断力,取210KN;θ—角锚杆与巷道顶板的夹角,85o;n—锚索排数,取;考虑巷道宽度,间距取米,排距取米,符合理论计算要求。

五、1、锚索长度确定:L=L1+L2+L3+L4 式中L ——锚索总长度L1——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m; L2——需要悬吊的不稳定岩层,取 mL3——上托盘及锁具的厚度,取0.2mL4——需要外露的张拉长度,取0.35m 按GB J86—1985要求2、锚索锚固长度L1按下式确定:L1≥K ×2411f f D 式中 K ——安全系数 取K=2D1——锚索钢绞线直径 取 mmf1——钢绞线抗拉强度, N /mm 2f2——锚索与锚固剂的粘合强度,取10N /mm 23、锚索数目的确定 N=K ×1P W 式中 N ——锚索数目K ——安全系数P1——锚索的最低破断率286.5kNW ——被吊岩石的自重,kN4、W=B ×∑h ×∑r ×D 式中B ——巷道掘进宽度,取最大宽度 m 计算∑h——悬吊岩石厚度,取m∑r——悬吊岩石平均容重kN/m2D——锚索间排距,取不大于锚索长度的1/2 取m。

抗浮锚杆及底板配筋计算

抗浮锚杆及底板配筋计算

抗浮锚杆及底板配筋计算根据建筑地基基础设计规范GB5007-2002及岩石锚杆(索)技术规程 CECS22:2005一 . 抗浮锚杆计算:1.地下底板底水浮力:地下水位绝对标高为5.0m,即相对标高-2.5m水头:H=16.8(B4底板标高)+1.1(覆土厚)+0.5(底板厚)-2.5=15.9m结构自重:G1k=[5.0(板自重)+2.0(面层)+1.5(梁柱自重)]x4=34 KN/m2基础自重:G2k=20x1.6=32 KN/m2水浮力:Fk=15.9x10-34-32=93 KN/m22.非人防区:a.单根锚杆承载力计算:每根锚杆采用3φ32(HRB400钢),As=2413mm2 根据CECS22:2005计算:Nt≤fyk*As/Kt=400x2413/1.6=603x103N=603KN取单根锚杆承载力特征值Nt=600KNb.锚固长度计算:锚杆孔直径取Ф180mm根据CECS22:2005计算:(1)La>K*Nt/(π*D*fmg*ψ)=2.0x600/(3.14x180x0.8x1.3)=2.05m(2) La>K*Nt/(n*π*d*ξ*fms*ψ)=2.0x600/(3x3.14x32x0.6x2.0x1.3)=2.55m根据 GB5007-2002计算:La≥Nt/(0.8*π*d1*f)=600/(0.8x3.14x180x0.8)=1.66mc.锚杆间距计算:实验得单根锚杆承载力特征值Nt=600KNa≤(600/93)^0.5 =2.54m取a=2.5m3.人防区:六级人防底顶板等效静荷载标准值qe1=50KN/m2五级人防底顶板等效静荷载标准值qe1=95KN/m2a.单根锚杆承载力计算:每根锚杆采用3φ32(HRB400钢),As=2413mm2Nt≤fyk*As/Kt=480x2413/1.6=720x103N=720KN取单根锚杆承载力特征值Nt=720KNb.锚固长度计算:锚杆孔直径取Ф180mm根据CECS22:2005计算:(1)La>K*Nt/(π*D*fmg*ψ)=2.0x720/(3.14x180x0.8x1.3)=2.05m(2)La>K*Nt/(n*π*d*ξ*fms*ψ)=2.0x720/(3x3.14x32x0.6x2.0x1.3)=2.60m根据 GB5007-2002计算:La≥Nt/(0.8*π*d1*f)=720/(0.8x3.14x180x0.8)=2.00mc.锚杆间距计算:实验得单根锚杆承载力特征值Nt=696KN六级人防区锚杆间距: a≤[696/(93+50)]^0.5 =2.20m 取a=2.2m五级人防区锚杆间距: a≤[696/(93+95)]^0.5 =1.92m取a=1.90m二 . B2层变电区抗浮锚杆计算:1.地下底板底水浮力:地下水位绝对标高为5.0m,即相对标高-2.5m水头:H=10.25(B2底板标高)+0.5(底板厚)-2.5=8.25m结构自重:Gk=5.0(板自重)+18x1.0(覆土)+20x1.15(地板自重)=46 KN/m2水浮力:Fk=8.25x10-46=36.5 KN/m22.单根锚杆承载力计算:每根锚杆采用3φ25(HRB400钢),As=1473mm2 根据CECS22:2005计算:Nt≤fyk*As/Kt=400x1473/1.6=368.2x103N=368.2KN取单根锚杆承载力Nt=360KN3.锚固长度计算:锚杆孔直径取Ф150mm根据CECS22:2005计算:(1)La>K*Nt/(π*D*fmg*ψ)=2.0x360/(3.14x150x0.2x1.3)=1.46m(2) La>K*Nt/(n*π*d*ξ*fms*ψ)=2.0x360/(2x3.14x25x0.6x2.0x1.3)=2.95m根据 GB5007-2002计算:La≥Nt/(0.8*π*d1*f)=360/(0.8x3.14x0.15x0.2)=4.80m4.锚杆间距计算:实验得单根锚杆承载力特征值Nt=360KNa≤(360/36.5)^0.5 =3.14m取a=3.0m三 . 底板配筋计算:底板厚h=500mm,砼C40,钢筋级别HRB4001.底板承受的水浮力:Qk=F(总水浮力)+ qel(人防底顶板等效静荷载)-G2k-Fm(锚杆荷载) =G1k=34 KN/m22.底板内力计算:M0k=1/8*QK*Ly*(Lx-2/3*C)2=1/8*8.4*(8.4-2/3*2.25)=1699.7KN-M截面位置柱上板带弯矩及配筋跨中板带弯矩及配筋端跨:边支座跨中正第一内支座1.2x0.48x1699.7=979 As=15181.2x0.22x1699.7=448.7 As=6821.2x0.50x1699.7=1020 As=15931.2x0.05x1699.7=102 As=1361.2x0.18x1699.7=367 As=5591.2x0.17x1699.7=347 As=515内跨:支座截面跨中截面1.2x0.50x1699.7=1020 As=15931.2x0.18x1699.7=367 As=5591.2x0.17x1699.7=347 As=5151.2x0.15x1699.7=306 As=492最小配筋率:ρ0=45ft/fy=45x1.71/360=0.214%构造配筋为:As=0.214%x1000x500=1070mm2/m实配钢筋:φ18@200(HRB400) As=1272 mm2/m支座实配钢筋:φ18/φ16@100(HRB400) As=2277 mm2/m抗拔锚杆相关计算1.锚杆竖向抗拔承载力特征值(全国民用建筑工程设计技术措施结构)(地基与基础)7.3节锚杆直径取100mmRt=经验系数*3.14*锚杆直径*锚固长度*每层土锚杆侧阻力特征值*土层的抗拔系数=0.8*0.14*3.14*(6*20+4*25)*0.7=54.15KN锚杆布置1.5*1.5水浮力1.5*1.5*21=47.25KN47.5=0.8*3.14*0.140*0.7(20*6+25*L)L=(192-120)/25=2.92mLa=6+2.92=8.92m取10m2 抗拔锚杆杆体横截面面积A=1.35*锚杆竖向上拔力/锚筋抗拉工作条件系数*钢筋抗拉强度设计值=1.35*47.25/0.69*300=305.86 取钢筋直径28 面积6153 锚杆钢筋与砂浆之间的锚固长度T a=1.35*锚杆竖向上拔力/钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数*钢筋根数*3.14*单根直径*钢筋与锚固注浆体的粘结强度设计值=1.35*47.25/0.6*1*3.14*28*2.1=576mm4.注浆体采用水泥砂浆强度不低于30Mpa5.锚杆裂缝验算:混凝土规范8.1.2构件受力特征系数:2.7裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:1.1-0.65*2.01/0.03997*60.756=0.632按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力,按混凝土规范第8.1.3条计算:47.25/1.1*615=69.845N/mm2钢筋弹性模量按混凝土规范第4.2.4采用:200000 N/mm2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离:(140-30)/2=55按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率:615/3.14(140/2)(140/2)=0.03997受拉区纵向钢筋的等效直径:28Wmax=2.7*0.632*69.845*(1.9*56+0.08*28/0.03997)/200000=0.0968mm<0.2mm裂缝计算满足要求一般抗浮计算:(局部抗浮)1.05F浮力-0.9G自重&lt;0 即可(整体抗浮)1.2F浮力-0.9G自重&lt;0 即可如果抗浮计算不满足的话,地下室底板外挑比较经济同意以上朋友的观点,一般增大底版自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多【原创】抗浮锚杆设计总结抗浮锚杆设计总结1 适用的规范抗浮锚杆的设计并无相应的规范条文,《建筑地基基础设计规范 GB50007---2002》中“岩石锚杆基础”部分以及《建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002》有关锚杆的部分可以参考使用,不过最好只用于估算,锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定,有一些锚杆构造做法可以参考。

锚杆计算规范

锚杆计算规范

4.4 锚杆计算4.4.1 锚杆承载力计算应符合下式规定:4.4.2 锚杆杆体的截面面积应按下列公式确定:1 普通钢筋截面面积应按下式计算4.4.3 锚杆轴向受拉承载力设计值应按下列规定确定:1 安全等级为一级及缺乏地区经验的二级基坑侧壁,应按本规程附录E进行锚杆的基本试验,锚杆轴向受拉承载力设计值可取基本试验确定的极限承载力除以受拉抗力分项系数r s,受拉抗力分项系数可取1.3。

2 基坑侧壁安全等级为二级且有邻近工程经验时,可按下式计算锚杆轴向受拉承载力设计值,并应按本规程附录E要求进行锚杆验收试验:3 对于塑性指数大于17的粘性土层中的锚杆应进行蠕变试验。

锚杆蠕变试验可按附录E规定进行。

4 基坑侧壁安全等级为三级时,可按本规程式(4.4.3)确定锚杆轴向受拉承载力设计值。

4.4.4 锚杆自由段长度lf宜按下式计算(图4.4.4):具体内容包括滑动面内摩擦角Φ= 12 滑坡体剩余下滑力 E= 850 锚杆垂直于滑动方向的间距la= 2锚杆倾角β= 4 滑动面与锚杆相交处滑动面倾角α= 55锚杆沿滑动面方向的排数 ns= 18锚杆钢筋直径计算锚杆工作条件系数ζ3= 0.7 工程结构重要性系数γ0= 1.1 锚杆抗拉强度设计值fy= 310 使用年限 T=50 锚杆钢材年锈蚀量δ= 0.04一根锚杆钢筋总根数n=1锚固体与地层锚固长度计算锚固体与地层粘结工作条件系数ζ1= 1锚固体直径d= 0.032地层与锚固体粘结强度特征值frb= 650锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算锚杆与砂浆粘结强度工作系数ζ2= 0.9锚杆钢筋直径 ds= 0.032钢筋与锚固砂浆粘结强度设计值fb= 2400锚杆最经济倾角计算滑动面倾角θ= 55滑动面内摩擦角Φ= 12一般是根据稳定分析确定需要锚杆提供多大的设计锚固力,再根据设计锚固力来确定锚杆数量、锚杆形式、杆体大小、锚固长度等参数。

锚杆设计一般分几个步骤:1、根据锚固体表面与周围岩土体间的粘结强度qs确定锚杆锚固长度,锚固体形式不一样,计算锚杆长度的方法有所不同。

锚杆的锚固长度设计计算

锚杆的锚固长度设计计算

锚杆(索)1.锚杆(索)的作用机理立柱在荷载的作用下,有绕着基地转动的趋势,此时可以利用灌浆锚杆(索)的抗拔作用力来进行抵抗。

灌浆锚杆(索)指用水泥砂浆(或水泥浆、化学浆液等)将一组钢拉杆(粗钢筋或钢丝束、钢轨、小钢筋笼等)锚固在伸向地层内部的钻孔中,并承受拉力的柱状锚固体。

它的中心受拉部分是拉杆。

其受拉杆件有粗钢筋,高强钢丝束,和钢绞线等三种不同类型。

而且施工工艺有简易灌浆、预压灌浆以及化学灌浆。

锚固的形式应根据锚固段所处的岩土层类型、工程特征、锚杆(索)承载力大小、锚杆(索)材料和长度、施工工艺等条件,按表1-1进行具体选择。

同时,为了更好地对锚杆(索)进行设计,以下将对锚杆(索)的抗拔作用力机理进行介绍。

锚杆(索)的抗拔作用力又称锚杆(索)的锚固力,是指锚杆(索)的锚固体与岩土体紧密结合后抵抗外力的能力,或称抗拔力,它除了跟锚固体与孔壁的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关外,还与地层岩土的结构、强度、应力状态和含水情况以及锚固体的强度、外形、补偿能力和耐腐蚀能力有关。

许多资料表明,锚杆(索)孔壁周边的抗剪强度由于地层土质不同,埋深不同以及灌桨方法不同而有很大的变化和差异。

对于锚杆(索)抗拔的作用机理可从其受力状态进行分析,由图1-1表示一个灌浆锚杆(索)中的砂浆锚固段,如将锚固段的砂浆作为自由体,其作用力受力机理为:锚杆选型表1-1当锚固段受力时,拉力T 。

首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到砂浆中,然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力(τ)传递到锚固的地层中。

因此,钢拉杆如受到拉力作用,除了钢筋本身需要有足够的截面积(A)承受拉力外,锚杆(索)的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件:①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力; ②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力; ③锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。

以上第①、②个条件是影响灌浆锚杆(索)抗拔力的主要因素。

iii+1i地层砂浆钢筋直径T ii+1T uu 地层砂浆ii+1孔壁摩阻力τi i i+1i+1T =P ·AT =P·A握裹应力u图1-1 灌浆锚杆(索)锚固段的受力状态2.锚杆(索)的设计计算锚杆(索)的设计原则:(1)锚杆(索)设计前应进行充分调查,综合分析其安全性、经济性与可操作性,避免其对路堤周围构筑物和埋设物产生不利影响。

锚杆计算公式

锚杆计算公式

(二)锚杆(索)设计根据现场地质条件和地形特征,斜坡体由于受到先期构造作用和后期风化作用强烈影响,出露基岩破碎,裂隙发育,且距交通要道较近的特点,拟采用锚杆(索)对局部卸荷裂隙发育、稳定性较差的危岩体进行锚固,以达到加固坡面,抑制风化剥落、崩塌的发生。

通过现场调查及三维激光扫描数据分析,半壁山危岩体主要失稳模式为倾倒式和滑移式。

1.倾覆推力计算:推力计算:式中:k-后缘裂隙深度(m)。

取11.1m;hv-后缘裂隙充水高度(m).取3.7m;H-后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离(m). 取15m;a-危岩带重心到倾覆点的水平距离(m),取3.4m;b-后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离(m),取6.8m;h0-危岩带重心到倾覆点的垂直距离(m),取7.2m;fk-危岩带抗拉强度标准值(kPa),根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4折减系数确定暴雨工况下190kPa;θ-危岩带与基座接触面倾角(°),外倾时取正,内倾时取负值;β-后缘裂隙倾角(°);K-安全系数取1.5;2.锚杆计算(1)锚杆轴向拉力设计值计算公式:,式中Nak -锚杆轴向拉力标准值(kN);Na -锚杆轴向拉力设计值(kN);Htk -锚杆所受水平拉力标准值(kN);α-锚杆倾角(°),设计取值为15°;γa-荷载分项系数,可取1.30;(2) 锚杆钢筋截面图面积计算公式:锚杆截面积:As-锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(m2);ξ2-锚杆抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69,临时性锚杆取0.92;γ0-边坡工程重要系数,取1.0;fy-钢筋或预应力钢绞线的抗拉强度标准值(kN),取300N/ mm;(3) 锚杆锚固体与地层的锚固长度计算公式:(4) 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算公式:锚固段长度按上述两个公式计算,并取其中的较大值。

式中:la-锚杆锚固段长度(m);frb-锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值(kPa);fb-锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值(kPa);D-锚杆锚固段的钻孔直径(m);d-锚杆钢筋直径(m);γ0-边坡工程重要系数,取1.0;ξ1-锚固体与地层粘结工作条件系数,对永久性锚杆取1.00,对临时性锚杆取1.33;ξ3-钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数,对永久性取0.60,对临时性取0.72;通过计算,得出:;或:;锚杆设计长度均为4m,采用Φ32螺纹钢筋作为锚筋,钻孔直径为110mm,全孔段M30水泥砂浆固结,共计132根;锚索设计长度为12m,采用4根φ15.20-1860钢绞线,钻孔直径110mm,M30水泥砂浆固结,锚固段长度不小于4m,共计30根。

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