抗浮锚杆计算书.docx
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抗浮锚杆计算书.docx
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抗浮锚杆计算书
抗浮锚杆计算书
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结 构计算 书
项目名称:
设计代号:
设计阶段:
审核:
校对:
计算:
第1 册共1册
中广电广播电影电视设计研究院
2015年04月07日
综合楼锚杆布置计算
一、工程概况
(1)综合楼地下1层(含1夹层),地上2~4层,±0.00相对于绝对标高7.50m,室内外高差-0.300m,地下室夹层高2.18m,地下室高5.30m,地下室建筑地面标高-7.480m,建筑地面垫层厚150mm,结构地下室底板顶标高-7.630m。
基础形式筏板,抗浮水位标高6.500m(绝对标高)。
建筑地下室底板顶标高-7.630m(绝对标高-0.130m),底板厚400mm。
(2)综合楼抗浮采用抗浮锚杆。
二、抗拔锚杆抗拔承载力计算
依据《岩土锚杆(索)技术规程》(以下简称《岩土规程》)计算。
锚杆基本条件:
锚杆直径D=150mm锚杆长度L=7.5m
锚杆入岩(强风化花岗岩)长度:
>2.5m
锚杆拉力标准值Nk=250KN
锚杆拉力设计值Nt=1.3Nk=325KN
钢筋:
3∅25三级钢:
As=1470mm2, f=360N/mm2 , fyk=400 N/mm2
依据《岩土锚杆(索)技术规程》(以下简称《岩土规程》)计算。
根据****院提供的《***勘察报告》,岩石(或土体)与锚固体的极限粘结强度标准值(frbk),见第2页所附表1。
1、根据锚杆与土层粘结强度所计算的锚杆竖向抗拔承载力设计值Nt
依据《岩土规程》第7.5.1条公式(7.5.2-1)计算
勘探点1Q-K15岩层深,较为不利,计算该点抗拔承载力
直径m
土层厚度m
土层与锚杆极限粘结强度标准值
ψsi
抗拔侧阻力(KN)
9中粗砂
0.15
2.95
150
1
208.4
12中粗砂
0.15
2.05
170
1
164.1
16 强风化花岗岩
0.15
2.5
300
1
353.4
锚杆总长L
7.5m
抗拔承载力极限值Rk=
725.8KN
抗拔承载力特征值Rt=
362.9KN
Rt=360.9KN> Nt=351KN
2、锚杆注浆体于钢筋间的锚固段长度La计算
依据《岩土规程》第7.5.1条公式(7.5.1-2)
锚杆注浆体于钢筋间的锚固段长度La满足要求。
3、钢筋面积A计算
依据《岩土规程》第7.4.1条公式(7.4.1)
实配3 ∅25三级钢,As=1472mm2>1404mm2
锚杆杆体钢筋面积满足要求。
ﻬ
三、锚杆裂缝计算
Ψ=1.1-0.65x2.01/0.083x170=1.01
ρte=3x490/(3.14/4)x1502=0.083
σs=250x103/3x490=170N/mm2
Wmax=2.7x1.01x170x(1.9x40+0.08x25/0.083)/2x105=0.232mm>0.2mm不满足裂缝宽度小于0.2mm要求。
如取σs=208x103/3x490=141.5N/mm2
Ψ=1.1-0.65x2.01/0.083x141.5=0.989
Wmax=2.7x0.989x141.5x(1.9x40+0.08x25/0.083)/2x105=0.189mm
<0.2mm,满足裂缝宽度小于0.2mm要求。
如取σs=228x103/3x490=155.1N/mm2
Ψ=1.1-0.65x2.01/0.083x155.1=0.999
Wmax=2.7x0.999x155.1x(1.9x40+0.08x25/0.083)/2x105=0.209mm
>0.2mm,不满足裂缝宽度小于0.2mm要求。
如取σs=220x103/3x490=149.7N/mm2
Ψ=1.1-0.65x2.01/0.083x149.7=0.995
Wmax=2.7x0.995x149.7x(1.9x40+0.08x25/0.083)/2x105=0.201mm
略>0.2mm,基本满足裂缝宽度小于0.2mm要求。
如取σs=218x103/3x490=148.3N/mm2
Ψ=1.1-0.65x2.01/0.083x148.3=0.994
Wmax=2.7x0.994x148.3x(1.9x40+0.08x25/0.083)/2x105=0.199mm
<0.2mm,满足裂缝宽度小于0.2mm要求。
由上:
锚杆拉力标准值取220KN
四、锚杆布置复核计算
(一)、抗浮计算1(综合楼楼座外墙区域)
1)恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
1~4层顶板面层:
1.7x3+3=8.1kN/m2
1~4层顶板:
0.1x25x4=10kN/m2
1~4层顶板梁折算楼板厚度:
4x25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x8.4=5.68kN/m2
以上共计54.64kN/m2
楼座最外侧柱(有地下室外墙):
(1.5x4.2x8.4x3)/8.4x4.2+25x0.4x5.45x8.4/8.4x4.2+25x0.3x2.18x8.4/8.4x4.2
=22.65kN/m2
此范围恒载合计:
77.39kN/m2ﻩ
2)水浮力计算:
抗浮水位标高:
ﻩ6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩﻩﻩﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3KN/m2
3) 水浮力-0.95重力=70.3-0.95*77.39=-3.22KN/m2
F抗<0
楼座周圈墙下不需布置锚杆
4)1-5~1-6轴间电梯基坑处
水浮力:
(8.98-7.63)x10x2.3x4.2+(9.78-7.63)x10x2.9x3.2=329.9KN
电梯井周圈墙体
(8+0.8)x0.2x(5.4+4.2x3)x8.4x2=532KN
F抗> F浮
1-5~1-6轴间电梯基坑处不需布置锚杆
5)1-8/2-H、1-9/2-H处
同上,基坑处F抗>F浮
地下室外墙自重:
25x0.4x8.4x5.3=445KN
考虑沟、基坑降板,布置3根锚杆。
满足
(二)、抗浮计算2(综合楼楼座区域B、C、2-G、2-F轴)
1)恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
1~4层顶板面层:
1.7x3+3=8.1kN/m2
1~4层顶板:
0.1x25x4=10kN/m2
1~4层顶板梁折算楼板厚度:
4x25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x8.4=5.68kN/m2
以上共计54.64 kN/m2
柱重:
25x(0.8x0.8x7.48+0.8x0.8x6+0.6x0.6x4.2x3)/8.4x8.4=4.70 kN/m2
4.70+54.64=59.34kN/m2
不含建筑墙体楼座范围内恒载合计:
59.34kN/m2
2)水浮力计算:
抗浮水位标高:
ﻩ6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩﻩﻩﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3KN/m2
3)水浮力-0.95重力 =70.3-0.95*59.34=13.93KN/m2
按8.4mx8.4m柱网计算柱下所需锚杆抗拔力F抗:
F抗=8.4m*8.4m*13.93kN/m2=982.9KN
柱下所需抗拔锚杆数量(锚杆抗拔承载力特征值220KN):
982.9/220=4.50,取5根。
满足
4)1-10/2-F区域
开洞16.8mx13.2m,恒载减少“:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
1~4层顶板面层:
1.7x2+3=6.4kN/m2
1~4层顶板:
0.1x25x4=7.5kN/m2
1~4层顶板梁折算楼板厚度:
3x25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x8.4=4.26kN/m2
以上共计49.02 kN/m2
柱重:
25x(0.8x0.8x7.48+0.8x0.8x6+0.6x0.6x4.2)/8.4x8.4=3.62kN/m2
3.62+49.02=52.62kN/m2
不含建筑墙体楼座范围内恒载合计:
52.62 kN/m2ﻩ
水浮力计算:
抗浮水位标高:
ﻩ6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3KN/m2
1-10/2-F开洞范围
恒载:
(59.34x8.4+52.62x16.8)x13.2=18249kN
所需锚杆抗拔力F抗:
70.3x(8.4+16.8)x13.2-0.95x18249=6048 kN
锚杆数量6048/220=27.5,取27.5根。
满足
5)1-12/2-F、2/C、15/C区域
按8.4mx6.2m柱网计算柱下所需锚杆抗拔力F抗:
F抗=8.4m*6.2m*13.93kN/m2=725.5KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
725.5/220=3.30,取4根。
满足
6)1-12/2-G区域
恒载:
77.39x8.4x6.7=4356kN
水浮力:
70.3x8.4x6.7=3956KN
基坑处水浮力:
(9.28-7.63)x10X2.05x2.4+(7.78-7.63)x10x6.8x4.2=854.6KN
水浮力合计:
4811KN
所需锚杆抗拔力F抗:
4811-0.95x4356=672kN
锚杆数量672/220=3.06,取3根。
满足
(三)、抗浮计算3(楼座区域1-6~1-12/2-E轴、2-10/D轴)
1)恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7 kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
合计:
20.86x8.4x8.4=1472kN
挡土墙250mm 25X0.25X2.18X8.4=114kN
墙下板加厚25X0.2X3X8.4=126kN
覆土1.88m 1.88x18=33.84kN/m2
1~4层顶板面层:
1.7x3+3=8.1kN/m2
1~4层顶板:
0.1x25x4=10kN/m2
1~4层顶板梁折算楼板厚度:
4x25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x8.4=5.68kN/m2
合计:
57.62x8.4x4.2=2273kN
幕墙、墙、柱:
(1.5x4.2x8.4x3)+25x(0.8x0.8x7.48+0.6x0.6x6+0.5x0.5x4.2x3)+6.5x0.6x8.4x3=570kN
此范围恒载共计:
1472+2033+472=4315kN
2)水浮力计算:
抗浮水位标高:
6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩﻩﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3x8.4x8.4=4960KN
3)水浮力-重力=4960-4315=645KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
645/220=2.93,取3根。
满足
4)1-12/2-E区域
此区域有风道,无墙下板加厚,取4根。
5)2/D区域
恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
合计:
20.86x8.4x9.4=1612kN
挡土墙250mm 25X0.25X2.18X9.4=128kN
墙下板加厚25X0.2X3X9.4=131kN
覆土1.88m 1.88x18=33.84kN/m2
1~4层顶板面层:
1.7x3+3=8.1kN/m2
1~4层顶板:
0.1x25x4=10kN/m2
1~4层顶板梁折算楼板厚度:
4x25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x8.4=5.68kN/m2
合计:
57.62x9.4x4.2=2274kN
幕墙、墙、柱:
(1.5x4.2x9.4x3)+25x(0.8x0.8x7.48+0.6x0.6x6+0.5x0.5x4.2x3) +6.5x0.6x8.4x3+25x0.4x5.3x8.4+25x0.3x2.18x8.4=1102kN
此范围恒载共计:
1612+128+131+2274+1102=5247kN
水浮力计算:
抗浮水位标高:
6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3x9.4x8.4=5551KN
水浮力-重力=5551-5274=277KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
277/220=1.25,取2根。
满足
(四)、抗浮计算4(宴会厅、多功能厅区域)
1)恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
恒载合计:
30.86kN/m2ﻩ
(2)水浮力计算:
抗浮水位标高:
6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3x10=70.3KN/m2
(3)水浮力-0.95*重力:
70.3-0.95x30.86=40.98kN/m2
(4)按抗浮锚杆间距2.3mx2.43m计算抗浮力F抗:
锚杆抗拔承载力特征值220KN
F抗=220/(2.3m*2.3m) =41.5KN/m2> 40.98KN/m2
可以
(五)、抗浮计算5(楼座区域1-2~1-6/ 2-E轴、11-14/D轴)
1)恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7 kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
合计:
30.86x8.4x8.4=2177kN
1~4层顶板面层:
1.7x3+3=8.1kN/m2
1~3层顶板:
0.1x25x3=7.5kN/m2
4层顶板:
0.12x25=3kN/m2
1~4层顶板梁折算楼板厚度:
5x25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x4.2=14.2kN/m2
合计:
(32.8+3+3)x8.4x4.2=1369kN
柱:
25x(1.0x1.1x7.48+1.0x1.1x6+0.5x0.5x4.2x3)=430kN
此范围恒载共计:
2177+1369+246=3976kN
D轴:
200厚墙:
(8x0.2+0.8)x(5.3+4.2)x8.4=191 kN
共计:
3976+191=4167kN
2-E轴:
240厚墙:
(19x0.24+0.8)x(5.3+4.2)x8.4=428kN
共计:
3976+428=4458kN
2)水浮力计算:
抗浮水位标高:
6.5m(绝对标高)
地下室底板顶标高:
-7.48-0.15=-7.63m(相对标高)
ﻩﻩ相当于绝对标高7.5-7.63=-0.13m(绝对标高)
地下室底板底标高:
-0.13-0.40=-0.53m(绝对标高)
水头高度:
6.5-(-0.53)=7.03m
水浮力:
70.3KN/m2
70.3x8.4x8.4=4960 kN
3) D轴:
水浮力-0.95重力=4960-0.95*4167=1001 KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
1001/220=4.6,取5根。
满足
基坑处水浮力:
(8.08-7.63)x10x8.4x5.6=212KN
加1根。
取6根。
满足
11/D轴:
2.18m挡土墙:
25x0.25x2.18x8.4=114kN
减1根。
取5根。
满足
2-E轴:
水浮力-0.95重力=4960-0.95*4458=725KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
725/220=3.3,取4根。
满足
1-2/ 2-E轴:
30.86x11x8.4=2851kN
(32.8+3+3)x11x4.2=1793kN
柱:
430kN
240厚墙:
(19x0.24+0.8)x(5.3+4.2)x11=560kN
挡土墙:
25x0.4x5.3x8.4+25x0.3x2.18x8.4=583kN
共计:
6217kN
水浮力:
70.3KN/m2
70.3x11x8.4=6495kN
水浮力-0.95重力=6495-0.95*6217=588KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
588/220=2.7,取3根。
满足
1-5/2-E轴:
30.86x8.4x8.4=2177kN
32.8x8.4x4.2+6x8.4x4.2=1369kN
柱重:
25x(0.8x0.8x7.48+0.8x0.8x6+0.6x0.6x4.2x3)=329kN/m2
共计:
3874kN
水浮力:
70.3KN/m2
70.3x8.4x8.4=4960kN
水浮力-0.95重力=4960-0.95*3874=1279KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
1279/220=5.8,取6根。
满足
(六)、抗浮计算6(楼座二层1-6、G、1-10轴)
1)恒载统计:
±0.00顶板面层0.1m:
1.7kN/m2
±0.00顶板0.20m:
0.20x25=5.0kN/m2
大板梁500x600折算厚度25x0.5x0.39x8.4x2/8.4x8.4=1.16kN/m2
-2.18m顶板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
底板面层0.15m:
0.2x15=3.0kN/m2
底板0.4m:
0.4x25=10kN/m2
合计:
30.86x8.4x8.4=2177kN
挡土墙250mm 25X0.25X2.18X8.4=114kN
覆土1.88m1.88x18=33.84kN/m2
1~2层顶板面层:
1.7+3=4.7kN/m2
2层顶板:
0.12x25=3kN/m2
顶板梁折算楼板厚度:
25x8.4x(0.35x0.45+0.3x0.4+0.25x0.4x2)/8.4x8.4=1.42kN/m2
合计:
42.96x8.4x4.2=1516kN
幕墙、柱:
(1.5x10.2x8.4)+25x(0.8x0.8x7.48+0.6x0.6x6+0.5x0.5x4.2) =328kN
此范围恒载共计:
1472+114+1516+328=4135kN
水浮力:
70.3KN/m2
70.3x8.4x8.4=4960kN
水浮力-0.95重力 =4960-0.95*4135=1031 KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
1031/220=4.7,取5根。
满足
13~14/G轴:
基坑处水浮力:
(8.08-7.63)x10x8.4x4.2=159KN
加1根。
取6根。
满足
1~6/2-B~2-E、6~7/G轴:
一层顶梁板:
(1.42+4.7)x8.4x4.2=216kN
恒载共计:
1472+114+1516+328+216=4351kN
水浮力-0.95重力=4960-0.95*4351=826KN
柱下所需抗拔锚杆数量:
826/220=3.8,取4根。
满足
4/G轴:
增加板:
30.86x2.95x8.4=765kN
(4.7+5.5)x2.95x8.4=253kN
恒载共计:
4351+765+253=5369kN
水浮力:
70.3x11.3x8.4=6672kN
水浮力-重力=6672-5369=1303
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