高边坡锚杆、锚索张拉力计算
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、锚索锚固力计算
锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa)公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×4=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:13MPa(拉力器上仪表读数)×4= 52KN(锚固力)52KN(锚固力)÷10=5.2吨(承载力)2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa)公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×4=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:18MPa(拉力器上仪表读数)×4= 72KN(锚固力)72KN(锚固力)÷10=7.2吨(承载力)3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×3.044=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:40MPa(拉力器上仪表读数)×3.044= 121.76KN(锚固力)121.76KN(锚固力)÷10=12.176吨(承载力)4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa)公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×3.768=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:45MPa(拉力器上仪表读数)×3.768= 169.56KN(锚固力)169.56KN(锚固力)÷10=16.956吨(承载力)5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa)公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×4.55=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:55MPa(拉力器上仪表读数)×4.55= 250KN(锚固力)250KN(锚固力)÷10=25吨(承载力)型号为:YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注:1、使用扭力矩扳手检测,帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。
锚杆张拉吨位与压力计算
锚杆张拉吨位与压力计算
锚杆张拉吨位与压力的计算涉及到一些工程参数和公式。
下面是一般的计算公式:
1. 张拉吨位的计算:
张拉吨位 = 锚杆面积× 材料抗拉强度
其中,锚杆面积可以根据锚杆的几何形状进行计算,并考虑材料的截面面积。
材料抗拉强度可以依据具体的锚杆材料类型进行查阅。
2. 压力的计算:
压力 = 张拉吨位 / 锚杆面积
此处的锚杆面积是指锚杆作用面积,可以根据具体情况计算。
请注意,以上只是一般的计算方法,具体计算还需要结合实际工程情况和相关规范进行具体分析和计算。
在实际工程中,还需要考虑到诸如应力集中、锚固长度、锚垫板厚度等因素。
因此,如果你需要做相关计算,在实践中请务必遵循专业标准和指导进行,以保障工程的安全性和质量。
如有需要,可以咨询专业的工程师或相关机构。
锚杆锚索设计计算案例
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。
锚杆锚索
锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa) 公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×4=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:13MPa(拉力器上仪表读数)×4= 52KN(锚固力)52KN(锚固力)÷10=5.2吨(承载力)2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa) 公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×4=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:18MPa(拉力器上仪表读数)×4= 72KN(锚固力) 72KN(锚固力)÷10=7.2吨(承载力)3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa) 公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×3.044=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:40MPa(拉力器上仪表读数)×3.044= 121.76KN(锚固力) 121.76KN(锚固力)÷10=12.176吨(承载力)4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa) 公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×3.768=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:45MPa(拉力器上仪表读数)×3.768= 169.56KN(锚固力) 169.56KN(锚固力)÷10=16.956吨(承载力)5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa) 公式计算:拉力器上仪表读数(MPa)×4.55=锚固力(KN)锚固力(KN)÷10=承载力(吨)例:55MPa(拉力器上仪表读数)×4.55= 250KN(锚固力)250KN(锚固力)÷10=25吨(承载力)型号为:YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注:1、使用扭力矩扳手检测,帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。
高边坡锚杆、锚索张拉力计算
附:高边坡锚杆、锚索伸长量计算K19+760~K19+840高边坡一、预应力锚索计算:三个单元段张拉行程预应力钢绞线张拉伸长量:第一单元(20m)计算伸长量:=⨯⨯⨯⨯⨯==∆1401095.11020101001533EA PL L 73㎜ 第二单元(16.7m)计算伸长量:=⨯⨯⨯⨯⨯==∆1401095.1107.16101002533EA PL L 61㎜ 第三单元(13.4m)计算伸长量:=⨯⨯⨯⨯⨯==∆1401095.1104.13101003533EA PL L 49㎜ 张拉时第一单元伸长量:73-61=12㎜张拉时第二单元伸长量:61-49=12㎜张拉时第三单元伸长量:49㎜。
计算第一单位张拉力:KN L EA L p 8.322100010201401095.1123511=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆= 计算第二单位张拉力:KN L EA L p 5.7841000107.161401095.1123522=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆= 计算第三单位张拉力:KN L EA L p 60061000104.131401095.1493522=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆= 第三单元张拉时,分五次施工加预应力: 第一次:600×0.3=180KN第二次:600×0.5=300KN第三次:600×0.75=450KN第四次:600×1.0=600KN第五次:600×1.1=660KN二、12m 长Φ32预应力锚杆计算: 设计抗拔拉张拉力:250KN=⨯⨯⨯⨯⨯==∆2.804100.21012102501533EA PL L 19㎜K19+440~K19+660高边坡一、8m 长Φ25预应力锚杆计算: 设计抗拔拉张拉力:60KN=⨯⨯⨯⨯⨯==∆9.390100.210810601533EA PL L 6.1㎜ 二、6m 长Φ25预应力锚杆计算: 设计抗拔拉张拉力:60KN=⨯⨯⨯⨯⨯==∆9.390100.210610601533EA PL L 5㎜K21+300~K21+580高边坡一、10m 长Φ25预应力锚杆计算: 设计抗拔拉张拉力:100KN=⨯⨯⨯⨯⨯==∆9.390100.21010101001533EA PL L 13㎜ 二、6m 长Φ25预应力锚杆计算: 设计抗拔拉张拉力:60KN=⨯⨯⨯⨯⨯==∆9.390100.210610601533EA PL L 5㎜。
锚杆(锚索)支护计算
锚杆(锚索)支护设计技术参数一、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、锚杆(锚索)支护参数校核1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:L ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度,m ;L 1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m ;L 2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ,帮锚杆取帮破碎深度c ),m;L 3——锚入岩(煤)层内深度,m 。
其中围岩松动圈冒落高度b=顶f H B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高; 顶f ——顶板岩石普氏系数;ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()顶f arctan 。
⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距:应满足γ2kL G a <式中a ——锚杆间、排距,m ;G ——锚杆设计锚固力,kN/根; k ——安全系数,一般取2;(松散系数)L 2——有效长度(顶锚杆取b );γ——岩体容重3、加强锚索长度校核,应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度,m ;aL ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m ;caa f f d K L 41⨯≥其中:K ——安全系数;1d ——锚索直径; af ——锚索抗拉强度,N/㎜2;c f ——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10)?b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m ;c L ——托板及锚具的厚度,m ; dL ——外露张拉长度,m ;4、悬吊理论校核锚索排距:L ≤nF 2/[BH γ-(2F 1sin θ)/L 1] 式中 L---锚索排距,m ;B---巷道最大冒落宽度, m ;H---巷道最大帽落高度, m ;(最大取锚杆长度) γ---岩体容重,kN/m 3(包括顶煤+直接顶)L 1---锚杆排距, m,F 1---锚杆锚固力, kN;70F 2---锚索极限承载力, kN;θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°; n---锚索排数,取1。
荷载分散型(压力分散型)锚索(杆)张拉
荷载分散型(压力分散型)锚索(杆)张拉理论计算与施工案例荷载分散型锚杆的张拉锁定有两种方式,即等荷载张拉和等位移张拉。
通常采取等荷载张拉方式。
以由三个单元锚杆组成的压力分散型锚杆为例,该锚杆具有3个单元锚杆。
一、理论等荷载张拉工艺如下: 1、荷载、位移(伸长量)计算(1)每个单元锚杆(索)所受的拉力P n ,由以下公式计算:P n =ndP 式中注解:P d —锚杆(索)拉力(或荷载)设计值(N );N —单元锚杆(索)数量(个);(2)每个单元锚杆(索)的弹性位移量(mm ),由以下公式计算:S 1=ss in A E ⨯⨯L P式中注解:L i —每个单元锚杆(索)的长度(mm );E s —钢绞线的弹性模量(N/mm 2);A s —每个单元锚杆(索)钢绞线的截面积(mm 2)。
(3)各单元锚杆(索)的预加荷载P i ,由以下公式计算:P i =P i-1+[(i-1)×P n -P i-1]×1i i1i ---S S S (i=2,3……) 2、张拉步骤(1)将张拉工具锚夹片安装在第一单元锚杆的钢绞线上,张拉至张拉管理图上荷载P 2(例图1、例图2)。
(2)在张拉工具锚夹片仍安装在第一单元锚杆钢绞线的基础上,将张拉工具锚夹片安装在第二单元锚杆的钢绞线上,继续张拉至张拉管理图上荷载P 3;(3)在张拉工具锚夹片仍安装在第一、二、三单元锚杆钢绞线的基础上,将张拉工具锚杆的钢绞线上,继续张拉至张拉管理图上的组合张荷载P 组;(4)各单元锚杆组合张拉至设计拉力值或锁定拉力值。
3、例图1:荷载分散型锚杆(索)长度示意图和例图2:张拉管理示意图(1)例图1:荷载分散型锚杆(索)长度示意图(2)例图2:张拉管理示意图二、锚杆(索)长度22m ,三个单元锚杆(索)施工案例如下: 1、工程概况本设计锚索采用6根φ 15.24mm,标准抗拉强度1 860MPa 的高强度、低松弛无粘结钢绞线编制,设计荷载为600KN ,锁定荷载为660KN ,锚索长22m,锚固段长10m 。
锚索锚杆计算表格(含下滑力及锚杆锚索受力及伸长值计算)
1
第10孔 31.203 195000000
1
66.67 66.67 66.67 66.67 66.67 66.67 66.67 66.67 66.67 66.67
0.000139 0.000139 0.000139 0.000139 0.000139 0.000139 0.000139 0.000139 0.000139 0.000139
每孔总锁定 值(KN)
200
锚索数
锚孔序号 (由下到上)
拉杆弹性模量
非锚固段 (自由段) 长度Lf(m)
Es(KN/m2);钢铰 线1.95*108、Ⅱ
钢筋2.0*108
钢拉杆根 数n(根)
单根钢拉杆预 每根钢拉杆 钢拉杆总截面 应力F(KN) 截面积s(m2) 积A(m2)
第1孔
7
195000000
30000000
0.150 0.017671 31297855.5
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
30000000
0.170 0.022698 31010441.1
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:「cff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;hO-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;9-危岩带与基座接触面倾角(°),外倾时取正,内倾时取负值;伕后缘裂隙倾角(°);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 );a-锚杆倾角(°),设计取值为15 ° ; Y a-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);0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 ;Y-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 ;⑶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 );Y -边坡工程重要系数,取1.0 ;3-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 ;3-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:T _ N嵌1 _ _ 1 ;或:I = 住锚杆设计长度均为4m,采用①32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©15.20-1860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。
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。
矿山锚杆锚索测力计算公式
矿山锚杆锚索测力计算公式矿山锚杆锚索测力计算是矿山工程中非常重要的一部分,它可以帮助工程师们准确地计算出锚杆锚索的受力情况,从而确保矿山工程的安全运行。
在矿山工程中,锚杆锚索通常用于支护和加固地下巷道、坡面、井筒等工程结构,承担着重要的支护作用。
因此,对锚杆锚索的受力情况进行准确的计算是非常重要的。
在进行锚杆锚索测力计算时,需要考虑的因素有很多,比如锚杆锚索的材料特性、受力情况、支护结构的形式等。
而在实际工程中,通常会采用一些常见的计算公式来进行锚杆锚索测力计算,下面我们就来介绍一下常见的计算公式。
1. 锚杆锚索受力计算公式。
在进行锚杆锚索受力计算时,需要考虑到锚杆锚索的受力情况,通常包括拉力、剪力和弯矩等。
而在实际工程中,通常会采用以下的计算公式来进行受力计算:拉力计算公式,F = A σ。
其中,F为锚杆锚索的拉力,A为锚杆锚索的截面积,σ为锚杆锚索的应力。
剪力计算公式,V = Q / A。
其中,V为锚杆锚索的剪力,Q为锚杆锚索的受力,A为锚杆锚索的截面积。
弯矩计算公式,M = F e。
其中,M为锚杆锚索的弯矩,F为锚杆锚索的拉力,e为锚杆锚索的杆心距。
2. 锚杆锚索测力计算公式。
在进行锚杆锚索测力计算时,通常会采用一些特定的测力计算公式来进行计算。
常见的测力计算公式有以下几种:(1)钢丝绳测力计算公式,T = K D S。
其中,T为钢丝绳的拉力,K为钢丝绳的弹性系数,D为钢丝绳的直径,S为钢丝绳的伸长量。
(2)液压测力计算公式,P = F / A。
其中,P为液压的压力,F为受力,A为受力的面积。
(3)压力传感器测力计算公式,F = P A。
其中,F为受力,P为压力传感器的输出压力,A为受力的面积。
3. 锚杆锚索受力计算实例。
为了更好地理解锚杆锚索的受力计算,我们可以举一个简单的实例来说明。
假设一根钢丝绳的直径为10mm,长度为100m,受力时伸长了5mm,弹性模量为2.110^5N/mm2,求钢丝绳的拉力。
(完整版)锚杆、锚索锚固力计算
锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于 50KN(或 5吨或 12.5MPa)公式计算:拉力器上仪表读数( MPa)× 4=锚固力( KN)锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨)例:13MPa(拉力器上仪表读数)× 4= 52KN(锚固力)52KN(锚固力)÷ 10=5.2吨(承载力)2、顶锚杆锚固力不小于 70KN(或 7吨或 17.5MPa)公式计算:拉力器上仪表读数( MPa)× 4=锚固力( KN)锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨)例:18MPa(拉力器上仪表读数)× 4= 72KN(锚固力)72KN(锚固力)÷ 10=7.2吨(承载力)3、Ф 15.24锚索锚固力不小于 120KN(或 12吨或 40MPa)公式计算:拉力器上仪表读数( MPa)× 3.044=锚固力( KN)锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨)例:40MPa(拉力器上仪表读数)× 3.044= 121.76KN(锚固力)121.76KN(锚固力)÷ 10=12.176吨(承载力)4、Ф 17.8锚索锚固力不小于 169.6KN(或 16.96吨或 45MPa)公式计算:拉力器上仪表读数( MPa)× 3.768=锚固力( KN)锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨)例:45MPa(拉力器上仪表读数)× 3.768= 169.56KN(锚固力)169.56KN(锚固力)÷ 10=16.956吨(承载力)5、Ф 21.6锚索锚固力不小于 250KN(或 25吨或 55MPa)公式计算:拉力器上仪表读数( MPa)× 4.55=锚固力( KN)锚固力( KN)÷ 10=承载力(吨)例:55MPa(拉力器上仪表读数)× 4.55= 250KN(锚固力)250KN(锚固力)÷ 10=25吨(承载力)型号为: YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注:1、使用扭力矩扳手检测,帮锚杆扭力矩不小于 120KN,顶锚杆扭力矩不小于 150KN。
锚索张拉标准值
锚索张拉标准值是根据具体施工要求和锚索设计参数来确定的。
一般来说,锚索张拉应达到设计轴向拉力值的1.1~1.15倍,锁定值宜取锚索轴向拉力标准值的0.75~0.9倍。
对于基坑工程,《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中规定,锚杆的锁定值可取锁定值的1.1~1.15倍,锚杆锁定值宜取锚杆轴向拉力标准值的0.75~0.9倍。
对于边坡工程,《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)中规定,预应力锚杆的锁定值宜为锚杆轴向拉力特征值;对允许地层及被锚固结构位移控制要求比较高的工程,预应力锚杆的锁定值宜为锚杆设计预应力值的0.75~0.9倍。
在锚索张拉过程中,应分两次逐级张拉,第一次张拉为总张拉力的70%,两次张拉间隔时间宜不少于3~5天。
为减少预应力损失,总张拉力应包括超张拉值,自由段为土层时超张拉值为宜为15%~25%,自由段为岩层时超张拉值为宜为10%~15%。
各级张拉力分别为设计张力以25%倍数递增,每级间隔时间2~5分钟,最后一级间隔30分钟。
为克服地层徐变等因素造成预应力损失,应进行一次补张拉,然后锁定,切除多余的钢绞线,用混凝土封锚。
以上信息仅供参考,具体数值可能会因工程要求和锚索设计参数的不同而有所差异。
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。
边坡锚固结构及设计计算讲解
边坡锚固结构及设计计算讲解一、概述岩土工程的研究对象是复杂地质体,在漫长的地质年代里,由于地质构造运动、自然风化和人类活动等作用,形成了大量诸如断层、层理、节理、软弱夹层、溶沟、溶槽等地质缺陷。
在一定的时间和条件下,岩土体可能处于相对稳定的平衡状态;若条件改变,原有的平衡状态就可能遭到破坏,如在岩土工程开挖与施工过程中,其原有应力场重新分布,从而导致岩土体发生变形,进而产生坍落、塌陷、岩崩、滑坡及地面沉降等地质灾害。
为预防和治理此类灾害,工程上常将一种受拉杆件埋入岩土体,用以调动和提高岩土体的自身强度和自稳能力,这种受拉杆件称为锚杆或锚索(以下统称为锚杆),其所起的作用即为锚固。
运用数学、力学和工程材料等科学知识解决岩土工程中的锚固设计、计算、施工和监测等方面问题的技术和工艺称为锚固工程。
二、锚杆类型边坡工程中使用的锚杆是一种安设在岩土层深处的受拉杆件,其一端与工程构筑物相连,另一端锚固在岩土层中,必要时需对其施加预应力,以承受岩土压力、水压力或风荷载等所产生的拉力,再将拉力传递到深部稳定岩土层中,达到有效承受结构荷载及防止边坡变形失稳的目的。
预应力是人为对锚杆施加的张应力,从而对边坡施加主动压力。
因此,预应力锚杆不同于非预应力锚杆,后者只有当岩土体产生变形时才承受张力,且张力随位移增大而增大,故这种张力主要只对变形体起悬吊作用。
所以,预应力锚杆属于主动加固措施,而非预应力锚杆属于被动加固措施。
在边坡锚固工程中,前者比后者应用更为广泛。
工程上常按以下方法分类:(1) 按应用对象划分,包括岩石锚杆、土层锚杆;(2) 按是否预先施加应力划分,包括预应力锚杆、非预应力锚杆;(3) 按锚固机理划分,包括黏结式锚杆(水泥砂浆锚杆、树脂锚杆)、摩擦式锚杆(缝管式、水胀式及楔缝式锚杆)、端头锚固式(机械式)锚杆和混合式锚杆;(4) 按锚固体传力方式及荷载分布条件划分,包括压力型锚杆、拉力型锚杆、压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆;(5) 按锚固部分大小划分,包括全长锚固式锚杆和端部锚固式锚杆;(6) 按锚固体形态划分,包括圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球型锚杆。
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(锚索)支护计算
锚杆(锚索)支护设计技术参数一、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、锚杆(锚索)支护参数校核1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:L ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度,m ;L 1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m ;L 2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ,帮锚杆取帮破碎深度c ),m;L 3——锚入岩(煤)层内深度,m 。
其中围岩松动圈冒落高度b=顶f H B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高; 顶f ——顶板岩石普氏系数;ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()顶f arctan 。
⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距:应满足γ2kL G a <式中a ——锚杆间、排距,m ;G ——锚杆设计锚固力,kN/根; k ——安全系数,一般取2;(松散系数)L 2——有效长度(顶锚杆取b );γ——岩体容重3、加强锚索长度校核,应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度,m ;aL ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m ;caa f f d K L 41⨯≥其中:K ——安全系数;1d ——锚索直径; af ——锚索抗拉强度,N/㎜2;c f ——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10)?b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m ;c L ——托板及锚具的厚度,m ; dL ——外露张拉长度,m ;4、悬吊理论校核锚索排距:L ≤nF 2/[BH γ-(2F 1sin θ)/L 1] 式中 L---锚索排距,m ;B---巷道最大冒落宽度, m ;H---巷道最大帽落高度, m ;(最大取锚杆长度) γ---岩体容重,kN/m 3(包括顶煤+直接顶)L 1---锚杆排距, m,F 1---锚杆锚固力, kN;70F 2---锚索极限承载力, kN;θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°; n---锚索排数,取1。