预应力锚杆设计计算书.docx

预应力锚杆设计计算书 依据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)一. 参数信息锚杆(索)为拉力型锚杆，适用于岩质边坡、土质边坡、岩石基坑以及建(构)筑物锚固的设计、施工和试验锚固的型式应根据锚杆锚固段所处部位的岩土层类型、工程特征、锚杆承载力大小、锚杆材料和长度、施工工艺等条件，按下表进行选择：锚杆选型———————————————————————————————————————锚杆特征 材料 锚杆承载力设计值 锚杆长度 应力状况 备注———————————————————————————————————————土层锚杆 钢筋(Ⅱ、Ⅲ级) < 450 kN < 16 m 非预应力 锚杆超长时，施工安装难度较大 钢绞线、高强钢丝 450 ～ 800 > 10 m 预应力 锚杆超长时施工方便 精轧螺纹钢筋 400 ～ 800 > 10 m 预应力 杆体防腐性好，施工安装方便———————————————————————————————————————岩层锚杆 钢筋(Ⅱ、Ⅲ级) < 450 kN < 16 m 非预应力 锚杆超长时，施工安装难度较大 钢绞线、高强钢丝 500 ～ 3000 > 10 m 预应力 锚杆超长时施工方便 精轧螺纹钢筋 400 ～ 1100 > 10 m 预应力或非预应力 杆体防腐性好，施工安装方便———————————————————————————————————————1. 基本计算参数：边坡土体类型为：粘性土；边坡工程安全等级：三级边坡(1.25)；边坡土体重度为：24.50kN/m3；边坡土体内聚力为：.00kPa；边坡土体内摩擦角：.00°；边坡高度为：3.20m；边坡斜面倾角为：52.40°；边坡顶部均布荷载：43.54kN/m2。

2. 锚杆设计参数：———————————————————————————————————————序号 水平拉力(kN)标高(m) 锚孔直径(m)锚固角度(°)锚杆间距(m)锚杆材料 杆体直径(mm)安全系数 1 15.00 5.13 0.04 15.00 1.50 HRB400 221.30 2 15.00 5.92 0.04 15.00 1.50 HRB400 221.30 3 15.00 6.71 0.04 15.00 1.50 HRB400 221.30 4 15.00 7.50 0.04 15.00 1.50 RRB400 221.30 ———————————————————————————————————————二. 预应力锚杆设计计算 第1层锚杆的计算： 1.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算： 其中 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 —— 锚杆与水平面的倾角 (°)； γQ —— 荷载分项系数。

经过计算得到锚杆设计的轴向拉力标准值和设计值分别为：Nak ＝ 15.00 / cos15.00 ＝ 15.53 kN；Na ＝ 1.30 × 15.53 ＝ 20.19 kN. 2.锚杆的杆体计算： 其中 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； γ0 —— 边坡工程重要性系数； 　　fy —— 锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值(kPa). 所需钢筋面积 As ＝ 1.00×20.19 / (0.92×400.00) ＝ 54.858 mm2； 所需钢筋根数 ＝ 54.858 / (3.1420×22.00×22.00/4 ) ＝ 0.14. 取整，即需要钢筋1根 3.锚杆锚固段长度计算： 锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式： 其中 la —— 锚固段长度(m)； 　　D —— 锚固体直径(m)； 　　frb —— 地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)； ξ1 —— 锚固体与地层粘结工作条件系数. 锚固段长度 la ＝ 15.53 / (1.33×3.14×0.04×40.00) ＝ 2.32m. 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求： 其中 la —— 锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度(m)； 　　d —— 锚杆钢筋直径(m)； 　　n —— 钢筋(钢绞线)根数(根)； γ0 —— 边坡工程重要性系数. 锚固长度 la ＝ 1.00×20.19 / (0.72×1×3.14×22.00/1000×2100.00) ＝ 0.19m. 所以，计算出的锚固段长度 Lm ＝ 2.32m. 按照国家规范构造要求，锚杆锚固段长度小于 4m 时，取4.00m. 第2层锚杆的计算： 1.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算： 其中 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 —— 锚杆与水平面的倾角 (°)； γQ —— 荷载分项系数。

经过计算得到锚杆设计的轴向拉力标准值和设计值分别为：Nak ＝ 15.00 / cos15.00 ＝ 15.53 kN；Na ＝ 1.30 × 15.53 ＝ 20.19 kN. 2.锚杆的杆体计算： 其中 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； γ0 —— 边坡工程重要性系数； 　　fy —— 锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值(kPa). 所需钢筋面积 As ＝ 1.00×20.19 / (0.92×400.00) ＝ 54.858 mm2； 所需钢筋根数 ＝ 54.858 / (3.1420×22.00×22.00/4 ) ＝ 0.14. 取整，即需要钢筋1根 3.锚杆锚固段长度计算： 锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式： 其中 la —— 锚固段长度(m)； 　　D —— 锚固体直径(m)； 　　frb —— 地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)； ξ1 —— 锚固体与地层粘结工作条件系数. 锚固段长度 la ＝ 15.53 / (1.33×3.14×0.04×40.00) ＝ 2.32m. 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求： 其中 la —— 锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度(m)； 　　d —— 锚杆钢筋直径(m)； 　　n —— 钢筋(钢绞线)根数(根)； γ0 —— 边坡工程重要性系数. 锚固长度 la ＝ 1.00×20.19 / (0.72×1×3.14×22.00/1000×2100.00) ＝ 0.19m. 所以，计算出的锚固段长度 Lm ＝ 2.32m. 按照国家规范构造要求，锚杆锚固段长度小于 4m 时，取4.00m. 第3层锚杆的计算： 1.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算： 其中 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 —— 锚杆与水平面的倾角 (°)； γQ —— 荷载分项系数。

经过计算得到锚杆设计的轴向拉力标准值和设计值分别为：Nak ＝ 15.00 / cos15.00 ＝ 15.53 kN；Na ＝ 1.30 × 15.53 ＝ 20.19 kN. 2.锚杆的杆体计算： 其中 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； γ0 —— 边坡工程重要性系数； 　　fy —— 锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值(kPa). 所需钢筋面积 As ＝ 1.00×20.19 / (0.92×400.00) ＝ 54.858 mm2； 所需钢筋根数 ＝ 54.858 / (3.1420×22.00×22.00/4 ) ＝ 0.14. 取整，即需要钢筋1根 3.锚杆锚固段长度计算： 锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足下式： 其中 la —— 锚固段长度(m)； 　　D —— 锚固体直径(m)； 　　frb —— 地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)； ξ1 —— 锚固体与地层粘结工作条件系数. 锚固段长度 la ＝ 15.53 / (1.33×3.14×0.04×40.00) ＝ 2.32m. 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式要求： 其中 la —— 锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度(m)； 　　d —— 锚杆钢筋直径(m)； 　　n —— 钢筋(钢绞线)根数(根)； γ0 —— 边坡工程重要性系数. 锚固长度 la ＝ 1.00×20.19 / (0.72×1×3.14×22.00/1000×2100.00) ＝ 0.19m. 所以，计算出的锚固段长度 Lm ＝ 2.32m. 按照国家规范构造要求，锚杆锚固段长度小于 4m 时，取4.00m. 第4层锚杆的计算： 1.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算： 其中 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 —— 锚杆与水平面的倾角 (°)； γQ —— 荷载分项系数。

经过计算得到锚杆设计的轴向拉力标准值和设计值分别为：Nak ＝ 15.00 / cos15.00 ＝ 15.53 kN；Na ＝ 1.30 × 15.53 ＝ 20.19 kN. 2.锚杆的杆体计算： 。