关于抗浮锚杆的设计.doc
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关于抗浮锚杆的设计.doc
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关于抗浮锚杆的设计
一、抗浮锚杆的构造要求:
(1)、《全国民用建筑工程设计技术措施》2009(简称《技术措施》)。
第80页,7.3.1-5中,锚杆的长度不应小于4m,且不宜大于10m.。
(2)锚杆的间距除必须满足锚杆的受力要求外,尚需大于1.5m。
(3)《岩土锚杆(索)技术规程》第5.3.1条对注浆材料有要求。
A、水泥强度应大于32.5MPa,
B、水泥采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的要求。
C、第5.3.2条对搅拌水要求采用饮用水。
拌合水的水质应复核现行行业标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63。
D、第5.3.3条对注浆材料采用的细骨料有要求。
E、第5.3.4条对注浆材料中使用的外加剂有要求。
二、抗浮锚杆的计算:
1、符号说明:
Ru-------锚杆抗拔极限承载力标准值
Rt--------锚杆抗拔极限承载力特征值
Nt--------锚杆的轴向拉力设计值
Kt--------锚杆杆体的抗拉安全系数。
K---------锚杆锚固体的抗拔安全系数
2、计算内容
(1)、锚杆的轴向拉力设计值计算
根据抗浮水位及锚杆的间距,计算单根锚杆的所承担的轴向拉力设计值Nt
A、地下室底板的水头为h,则水的浮力为f=10*h。
B、底板的自重为G
C、抗浮锚杆承受的荷载qf
D、根据《建筑荷载规范》,地下水浮力属可变荷载,底板自重(含地面做法)属永久荷载,则荷载效应组合的设计值应根据其最不利荷载组合确定。
即抗浮锚杆承受的荷载qf由下式计算:
qf=γQ*f-γG*G---------qf为设计值,
其中γQ----1.4γG----0.9
单根锚杆的轴向拉力设计值Nt计算
Nt=qf*a*b--------a、b为锚杆的间距
附加说明:
根据《地基基础设计规范》第9页3.0.5条第3点,计算《建筑地基基础设计规范》第9页第3.0.5条第3点的要求,计算基础抗浮稳定时,作用效应应按承载力极限状态下作用的基本组合,但其分项系数均为1.0。
-------根据《技术措施》,计算抗浮时,安全系数为1.05。
但计算锚杆的配筋时,安全系数为1.35.
(2)、计算锚杆抗拔极限承载力标准值Ru
根据地勘报告提供的桩侧的阻力标准值,按《技术措施》第81页的7.3.2-2公式
Ru=ξ1*π*D*Σ(λ1*qsin*Li)
其中ξ1--------经验系数,永久锚杆取0.8
λ1-------抗拔系数。
qsin--------第I层土的锚杆锚固段侧阻力标准值。
(3)、计算锚杆抗拔极限承载力特征值Rt
根据《岩土锚杆(索)技术规程》第21页,锚杆的抗拔安全系数K=2.2
详见表第7.3.1。
Rt=Ru/K
注意:
承压桩(灌注桩、预应力桩的安全系数为2)
结论1:
单根锚杆的所承担的轴向拉力设计值1.05*Nt≤Rt-------Rt为特征值
(4)、锚杆内钢筋计算
A、根据《岩土锚杆(索)技术规程》第22页,第7.4.1条锚杆的钢筋的安全系数K=1.6
详见表第7.3.2。
---------锚杆体抗拉安全系数
AS≥Kt*Nt/fyk-------
(1)
其中Kt--------锚杆杆体的抗拉安全系数
fyk------钢筋的强度标准值
B、根据《技术措施》第82页,公式7.3.2-3
Ntd=1.35*Rt
AS≥Ntd/ξ2*fy ------------ξ2为锚筋抗拉工作条件取0.69
简化公式------均采用Rt和fy表示。
AS≥Kt*Nt/fyk-----AS≥1.6*1.35*Rt/1.11fy=1.944*Rt/fy
AS≥Ntd/ξ2*fy =1.35*Rt/0.69*fy=1.956*Rt/fy
结论2:
两本规范计算的抗拉钢筋面积基本接近。
锚杆钢筋的轴向拉力设计值是锚杆承载力特征值的1.946倍。
三、试桩计算:
《地基基础设计规范》
3
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