锚杆计算

5锚杆计算

5.1 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）

锚杆设计包括锚杆（索）截面选择、截面、锚固段长度、自由段长度计算和锚杆的刚度计算。

5.1.1锚杆（索）的截面面积计算

1. 普通钢筋截面面积应按下式计算：

（5.1.1-1）2. 预应力钢筋截面面积应按下式计算：

（5.1.1-2）

（5.1.1-3）式中：

A s、A p——普通钢筋、预应力钢筋杆体截面面积（mm2）；

T d——土层锚杆（索）的水平向拉力设计值（kN）；

T dk——土层锚杆（索）的水平向拉力标准值（kN）；

f y、f py——普通钢筋、预应力钢筋抗拉强度设计值（kPa）；

θ——锚杆与水平面的倾角（弧度）；

γQ——荷载分项系数，可取1.25，由用户输入；

γ0——侧壁重要性系数，一级工程1.1，二级工程1.0，三级工程0.9。

5.1.2锚杆（索）的锚固段长度计算

圆柱形锚杆（索）的锚固段长度l a按下式计算。

（5.1.2-1）

（5.1.2-2）

式中：

q sik——土体与锚固体的极限摩阻力标准值（kPa）；

l i——第i层土中锚固段长度（m）；

l a——锚杆的总的锚固段长度（m），应大于4m；

γs——土与锚固体粘结强度分项系数，可取1.3，由用户输入；

d——锚杆直径（mm）。

5.1.3锚杆（索）的自由段长度计算

图5.1.3-1 锚杆（索）的自由段长度计算简图

锚杆（索）的自由段长度按下式计算：

（5.1.3）式中：

l f——锚杆自由段长度（m），应取超过滑裂面1.5m的长度且不得小于5m；

l t——锚杆杆头中点至基坑底面以下基坑外侧荷载标准值与基坑内侧抗力标准值相等处的距离（m）；

φk——地面到基坑底面以下基坑外侧荷载标准值与基坑内侧抗力标准值相等点之间各土层内摩擦角加权值（弧度）；

θ——锚杆与水平面的倾角（弧度）。

注意：自由段长度在公式（5.1.3）计算结果的基础上，加入桩宽范围内锚杆长度。

5.1.4锚杆（索）刚度计算

锚杆水平刚度系数k T可按下式计算：

（5.1.4-1）式中：

A ——杆体实际配筋面积（mm2）；

E s——杆体弹性模量（N/mm2），锚杆取E s=2×105N/mm2，锚索时取E s=1.95×

105N/mm2；

E c——锚固体组合弹性模量（N/mm2），由用户交互；

（5.1.4-2）式中：

A c——锚固体截面面积（mm2）；

l f——锚杆自由段长度（mm）；

l a——锚杆锚固段长度（mm）；

θ——锚杆与水平面的倾角（度）；

E m——注浆体的弹性模量（MPa）。

5.1.5 锚杆（索）选筋计算

1. 锚杆选筋计算

（5.1.5-1）2. 锚索选筋计算

根据《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）钢绞线尺寸表，查得有效截面积A p进行选筋，见表5.1.5-1、表5.1.5-2。

1×3结构钢绞线尺寸表表5.1.5-1

1×7结构钢绞线尺寸表表5.1.5-2