预应力锚杆设计计算书11111111111.docx
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预应力锚杆设计计算书11111111111
预应力锚杆设计计算书
依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
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
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锚杆特征材料锚杆承载力设计值锚杆长度应力状况备注
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土层锚杆钢筋（Ⅱ、Ⅲ级）<450kN<16m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>10m预应力锚杆超长时施工方便
精轧螺纹钢筋400～800>10m预应力杆体防腐性好，施工安装方便
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岩层锚杆钢筋（Ⅱ、Ⅲ级）<450kN<16m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>10m预应力锚杆超长时施工方便
精轧螺纹钢筋400～1100>10m预应力或非预应力杆体防腐性好，施工安装方便
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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：
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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
115.005.130.0415.001.50HRB400221.30
215.005.920.0415.001.50HRB400221.30
315.006.710.0415.001.50HRB400221.30
415.007.500.0415.001.50RRB400221.30
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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＝15.53kN；
Na＝1.30×15.53＝20.19kN.
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）＝54.858mm2；
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＝15.53kN；
Na＝1.30×15.53＝20.19kN.
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）＝54.858mm2；
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＝15.53kN；
Na＝1.30×15.53＝20.19kN.
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）＝54.858mm2；
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＝15.53kN；
Na＝1.30×15.53＝20.19kN.
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）＝54.858mm2；
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.
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采用2～8m。
2.锚杆挡墙支护中锚
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