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抗浮锚杆计算书

抗浮锚杆计算书

 

 

————————————————————————————————作者:

————————————————————————————————日期:

 

 

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

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。

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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