抗浮锚杆及底板配筋计算.docx

抗浮锚杆及底板配筋计算根据建筑地基基础设计规范gb5007-2002及岩石锚杆(索)技术规程 cecs22：2005一 . 抗浮锚杆计算：1.地下底板底水浮力：地下水位绝对标高为5.0m,即相对标高-2.5m水头：h=16.8(b4底板标高)+1.1(覆土厚)+0.5(底板厚)-2.5=15.9m结构自重：g1k=5.0(板自重)+2.0(面层)+1.5(梁柱自重)x4=34 kn/m2基础自重：g2k=20x1.6=32 kn/m2水浮力： fk=15.9x10-34-32=93 kn/m2 2.非人防区： a.单根锚杆承载力计算：每根锚杆采用332(hrb400钢），as=2413mm2根据 cecs22:2005计算： ntfyk*as/kt=400x2413/1.6=603x103n=603kn取单根锚杆承载力特征值nt=600kn b.锚固长度计算：锚杆孔直径取180mm 根据 cecs22:2005计算：（1） lak*nt/(*d*fmg*)=2.0x600/(3.14x180x0.8x1.3) =2.05m(2) lak*nt/(n*d*fms*)=2.0x600/(3x3.14x32x0.6x2.0 x1.3)=2.55m根据 gb5007-2002计算： lant/(0.8*d1*f)=600/(0.8x3.14x180x0.8)=1.66mc.锚杆间距计算：实验得单根锚杆承载力特征值nt=600kn a(600/93)0.5 =2.54m 取a=2.5m3.人防区：六级人防底顶板等效静荷载标准值qe1=50kn/m2 五级人防底顶板等效静荷载标准值qe1=95kn/m2a.单根锚杆承载力计算：每根锚杆采用332(hrb400钢），as=2413mm2 ntfyk*as/kt=480x2413/1.6=720x103n=720kn取单根锚杆承载力特征值nt=720kn b.锚固长度计算：锚杆孔直径取180mm 根据 cecs22:2005计算：(1)lak*nt/(*d*fmg*)=2.0x720/(3.14x180x0.8x1.3) =2.05m(2)lak*nt/(n*d*fms*)=2.0x720/(3x3.14x32x0.6x2.0 x1.3)=2.60m根据 gb5007-2002计算： lant/(0.8*d1*f)=720/(0.8x3.14x180x0.8)=2.00mc.锚杆间距计算：实验得单根锚杆承载力特征值nt=696kn六级人防区锚杆间距: a696/(93+50)0.5 =2.20m 取a=2.2m五级人防区锚杆间距: a696/(93+95)0.5 =1.92m 取a=1.90m二 . b2层变电区抗浮锚杆计算：1.地下底板底水浮力：地下水位绝对标高为5.0m,即相对标高-2.5m水头：h=10.25(b2底板标高)+0.5(底板厚)-2.5=8.25m结构自重：gk=5.0(板自重)+18x1.0(覆土)+20x1.15(地板自重)=46 kn/m2水浮力： fk=8.25x10-46=36.5 kn/m2 2.单根锚杆承载力计算：每根锚杆采用325(hrb400钢），as=1473mm2根据 cecs22:2005计算： ntfyk*as/kt=400x1473/1.6=368.2x103n=368.2kn取单根锚杆承载力nt=360kn3.锚固长度计算：锚杆孔直径取150mm 根据 cecs22:2005计算：（1） lak*nt/(*d*fmg*)=2.0x360/(3.14x150x0.2x1.3) =1.46m(2) lak*nt/(n*d*fms*)=2.0x360/(2x3.14x25x0.6x2.0 x1.3)=2.95m根据 gb5007-2002计算： lant/(0.8*d1*f)=360/(0.8x3.14x0.15x0.2)=4.80m4.锚杆间距计算：实验得单根锚杆承载力特征值nt=360kn a(360/36.5)0.5 =3.14m 取a=3.0m三 . 底板配筋计算： 底板厚h=500mm,砼c40，钢筋级别hrb400 1.底板承受的水浮力： qk=f(总水浮力)+ qel(人防底顶板等效静荷载)-g2k-fm(锚杆荷载) =g1k=34 kn/m2 2.底板内力计算：m0k=1/8*qk*ly*(lx-2/3*c)2=1/8*8.4*(8.4-2/3*2.25)=1699.7kn-m截 面 位 置 柱 上 板 带 弯 矩 及 配 筋 跨 中 板 带 弯 矩 及 配 筋端跨：边支座跨中正第一内支座 1.2x0.48x1699.7=979as=15181.2x0.22x1699.7=448.7 as=6821.2x0.50x1699.7=1020 as=1593 1.2x0.05x1699.7=102 as=1361.2x0.18x1699.7=367 as=5591.2x0.17x1699.7=347 as=515内跨：支座截面跨中截面 1.2x0.50x1699.7=1020 as=15931.2x0.18x1699.7=367 as=559 1.2x0.17x1699.7=347 as=5151.2x0.15x1699.7=306 as=492最小配筋率：0=45ft/fy=45x1.71/360=0.214%构造配筋为：as=0.214%x1000x500=1070mm2/m实配钢筋：18200(hrb400)as=1272 mm2/m支座实配钢筋：18/16100(hrb400)as=2277 mm2/m抗拔锚杆相关计算1.锚杆竖向抗拔承载力特征值（全国民用建筑工程设计技术措施结构）（地基与基础）7.3节 锚杆直径取100mmrt=经验系数*3.14*锚杆直径*锚固长度*每层土锚杆侧阻力特征值*土层的抗拔系数=0.8*0.14*3.14*（6*20+4*25）*0.7=54.15kn锚杆布置1.5*1.5水浮力1.5*1.5*21=47.25kn47.5=0.8*3.14*0.140*0.7（20*6+25*l）l=(192-120)/25=2.92mla=6+2.92=8.92m取10m2 抗拔锚杆杆体横截面面积a=1.35*锚杆竖向上拔力/锚筋抗拉工作条件系数*钢筋抗拉强度设计值=1.35*47.25/0.69*300=305.86 取钢筋直径28面积6153 锚杆钢筋与砂浆之间的锚固长度ta=1.35*锚杆竖向上拔力/钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数*钢筋根数*3.14*单根直径*钢筋与锚固注浆体的粘结强度设计值=1.35*47.25/0.6*1*3.14*28*2.1=576mm4注浆体采用 水泥砂浆强度不低于 30mpa5锚杆裂缝验算：混凝土规范8.1.2构件受力特征系数：2.7裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：1.1-0.65*2.01/0.03997*60.756=0.632按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力，按混凝土规范第8.1.3条计算：47.25/1.1*615=69.845n/mm2钢筋弹性模量按混凝土规范第4.2.4采用：200000 n/mm2最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离：（140-30）/2=55按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率：615/3.14（140/2）（140/2）=0.03997受拉区纵向钢筋的等效直径：28wmax=2.7*0.632*69.845*（1.9*56+0.08*28/0.03997）/200000=0.0968mm0.2mm裂缝计算满足要求一般抗浮计算：（局部抗浮）1.05f浮力-0.9g自重<0 即可 （整体抗浮）1.2f浮力-0.9g自重<0即可如果抗浮计算不满足的话，地下室底板外挑比较经济同意以上朋友的观点，一般增大底版自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多【原创】抗浮锚杆设计总结抗浮锚杆设计总结1 适用的规范抗浮锚杆的设计并无相应的规范条文，建筑地基基础设计规范 gb50007-2002中“岩石锚杆基础”部分以及建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002有关锚杆的部分可以参考使用，不过最好只用于估算，锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，有一些锚杆构造做法可以参考。对于锚杆估算，推荐使用建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002，对于岩土的分类较细，能查到一些必要的参数。2 锚杆需要验算的内容1)锚杆钢筋截面面积；2)锚杆锚固体与土层的锚固长度；3)锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度；4)土体或者岩体的强度验算；3 锚杆的布置方式与优缺点1) 集中点状布置，一般布置在柱下；优点：可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力；由于锚杆布置集中，对于地下室底板下的外防水施工也比较方便；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于有较多的锚杆分担，有很强的抵抗力。缺点：要求锚固于坚硬岩体中，不适用于软岩与土体，破坏往往是锚固岩体的破坏；由于局部锚杆较密，锚杆施工不方便；地下室底板梁板配筋较大。2) 集中线状布置，一般布置于地下室底板梁下；优点：由于锚杆布置相对集中，对于地下室底板下的外防水施工也比较方便；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于有较多的锚杆分担，有较强的抵抗力。缺点：不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力（个人认为考虑的话偏于不安全，对于跨高比小于6的底板梁，可以适当考虑上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力），要求锚固于较硬岩体中，不适用于软岩与土体；地下室底板板配筋较大。3) 面状均匀布置，在地下室底板下均匀布置；优点：适用于所有土体和岩体；地下室底板梁板配筋较小。缺点：不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力（个人认为考虑的话偏于不安全）；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于能分担的锚杆较少，此情况抵抗力差；由于锚杆布置相对分散，对于地下室底板下的外防水施工比较麻烦。4) 集中点状布置推荐用于坚硬岩；集中线状布置推荐用于坚硬岩与较硬岩；面状均匀布置推荐用于所有情况；4 注意事项1) 集中点状布置，抗浮锚杆与岩石锚杆基础结合为优，需注意柱底弯矩对锚杆拉力的影响，特别是柱底弯矩较大的时候；2) 参考建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002，应选用永久性锚杆部分内容；3) 岩石情况（坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩）应准确区分，可参考建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002表7.2.3-1注4；4) 锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，可参考建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002附录c；5) 抗浮设计水位的确定应合理可靠，一般应由地质勘测单位提供，比较可靠和有说服力，应设置水位观