预应力锚杆设计计算书文档

1、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 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 10 m预应力锚杆超长时施工方便施工

2、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：.OOkPa： 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/m2o2. 锚杆设计参数：杆体直径序号 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(mm)安全系数115. 005. 130. 0415. 001.50HRB400221. 30215. 005. 920. 0415. 001.50HRB100221.30315. 006.

3、 710. 0415. 001.50HRB400221. 30415. 007. 500. 0415. 001.50RRB400221. 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:cos a叽=%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)；a 锚杆与水平面的倾角( );Yq 一荷载分项系数。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 / cosl5. 00 = 15.53 kN；Na = 1.30 X 15. 53 = 20. 19 k

4、N.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(J)；2 一锚杆抗拉工作条件系数；丫0 边坡工程重要性系数；锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设讣值(kPa).所需钢筋面积 As = 1.00X20. 19 / (0.92X400.00) = 54. 858 mm2；所需钢筋根数=54. 858 / (3. 1420X22. 00X22. 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);锚固体与地层粘结工作条件系数.锚固段

5、长度 打=15. 53 / (1.33X3. 14X0. 04X40. 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)；边坡工程重要性系数.锚固长度 la = 1.00X20. 19 / (0. 72X 1 X3. 14X22. 00/1000X2100. 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:cos a

6、N厂評叹其中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)；(1锚杆与水平面的倾角();Yq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:=15. 00 / cosl5. 00 = 15. 53 kN；=1.30 X 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(nd;一一锚杆抗拉工作条件系数；Yo 边坡工程重要性系数；锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设讣值(kPa)所需钢筋面积 As = 1.00X20. 19 / (0. 92X400. 00) = 54. 85

7、8 mm2；所需钢筋根数=54. 858 / (3. 1420X22. 00X22. 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 一一地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)；锚固体与地层粘结丄作条件系数.锚固段长度 la = 15. 53 / (1.33X3. 14X0. 04X40. 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:I沦应其中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)；Yo 边

8、坡工程重要性系数.锚固长度 la = 1.00X20. 19 / (0. 72X 1X3. 14X22. 00/1000X2100. 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:cos aN厂牝其中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)； a 锚杆与水平面的倾角( );Yq 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.

9、00 / cosl5. 00 = 15.53 kN；Na = 1.30 X 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(nd；锚杆抗拉工作条件系数；边坡工程重要性系数；锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设讣值(kPa) 所需钢筋面积 As = 1.00X20. 19 / (0. 92X400. 00) = 54. 858 mm2；所需钢筋根数=54. 858 / (3. 1420X22. 00X22. 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

10、 锚固体直径(m)；frb 地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)；锚固体与地层粘结工作条件系数.锚固段长度 la = 15.53 / (1.33X3. 14X0.04X40. 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:I肿卫鼻其中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)；边坡工程重要性系数.锚固长度 la = 1.00X20. 19 / (0. 72X 1X3. 14X22. 00/1000X2100. 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

11、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:cos a叽=評盛其中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)；a 锚杆与水平面的倾角( );Yq 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汁值分别为:Nak = 15. 00 / cosl5. 00 = 15.53 kN；Na = 1.30 X 15. 53 = 20. 19 kN.2. 锚杆的杆体讣算：其中As 锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(nd；锚杆抗拉工作条件系数；边坡工程重要性系数；锚筋或预应力钢绞线

12、抗拉强度设计值(kPa)所需钢筋面积 As = 1.00X20. 19 / (0. 92X400. 00) = 54. 858 mm2；所需钢筋根数=54. 858 / (3. 1420X22. 00X22. 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 一一地层与锚固体粘结强度特征值(kPa)；锚固体与地层粘结工作条件系数.锚固段长度 la = 15. 53 / (1.33X3. 14X0. 04X40. 00) = 2.32m.锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足

13、下式要求：其中la 锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度(m)；锚杆钢筋直径(m);n 钢筋（钢绞线）根数（根）；Yo 边坡工程重要性系数.锚固长度 la = 1.00X20. 19 / （0. 72X 1X3. 14X22. 00/1000X2100. 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.三. 锚杆挡墙支护构造要求1. 锚杆挡墙支护结构立柱的间距宜釆用28m。2. 锚杆挡墙支护中锚杆的布置应符合下列规定：a. 锚杆上下排垂直间距不宜小于2.5m,水平间距不宜小于2m：b. 当锚杆间距小于上述规定或锚

14、固段岩土层稳定性较差时，锚杆宜釆用长短相间的方式布 置；c. 第一排锚杆锚固体上覆土层的厚度不宜小于4m,上覆岩层的厚度不宜小于2m：d. 第一锚点位置可设于坡顶下1.52m处；e. 锚杆的倾角宜采用1035 ；f. 锚杆布置应尽量与边坡走向垂直，并应与结构面呈较大倾角相交；g. 立柱位于土层时宜在立柱底部附近设置锚杆。3. 立柱、挡板和格构梁的混凝土强度等级不应低于C20。4. 立柱的截面尺寸应满足挡板的支座宽度、锚杆钻孔和锚固等要求。肋柱截面宽度不宜小于 300mm,截面高度不宜小于400mm；钻孔桩直径不宜小于500mm,人匸挖孔桩直径不宜小于800mm。5. 立柱基础应置于稳定的地层内，可釆用独立基础、条形基础或桩基础等形式。6. 对永久性边坡，现浇挡板和拱板厚度不宜小于200mm,7. 锚杆挡墙立柱宜对称配筋；当第一锚点以上悬臂部分内力较大或柱顶设单锚时，可根据立柱 的内力包络图采用不对称配筋做法。8. 格构梁截面尺寸应按强度、刚度和抗裂要求计算确定，且格构梁截面宽度和截面高度不宜小 于300mm。9.