挡土墙设计书要素.doc

锚杆挡土墙设计计算书 题目：锚杆挡土墙墙高8m，土体参数内摩擦角45°，土体重度21KN/m3,边坡坡度为40°，岩质边坡，底部假定自由，按《建筑边坡工程技术规范》计算。 土压力计算 按库伦土压力进行计算主动土压力： 主动土压力系数 注明角度 按朗肯土压力进行计算主动土压力系数： 1、布置第一层锚杆 挡墙受力如图所示： 根据静力平衡法计算第一层锚杆水平力及基坑深度 主动土压力： 被动土压力： 锚杆水平分力 对基座底部求矩： 求解得D=0.164m 主动土压力 被动土压力 第一层锚杆水平分力 取T1=42KN 2、布置第二层锚杆 挡土墙受力如图所示： 已知：T1=41.15KN 求解第二层锚杆水平分力及基坑埋置深度D2 根据静力平衡法求解 主动土压力： 被动土压力： 第二层锚杆水平分力： 对基坑底部求弯矩： 求解得：，（其余解不满足舍去） 取D2=0.4， 【D=结构P170】 求解得 T1=42KN Ea2=224.9KN（取Ea2=225KN） Ep2=9.79KN（取Ep2=10KN） T2=Ea2-Ep2-T1=173KN （1）通过sap2000对结构进行受力分析求解，如图所示： 荷载分布图如图所示 挡土墙弯矩图如图所示： 由图可知，挡土墙所受弯矩全为负弯矩，最大弯矩处为第二层锚杆处 挡土墙受剪剪力图如图所示： Fsa=11.38+38.14=49.52KN Fsb=75.18+98.00=173.12Kn Fsc=-12.90 （2）地基承载力验算 T1=42KN T2=173KN 锚杆水平分力 锚杆竖直分力 满足要求 肋柱和挡土板的结构设计 采用HRB400级钢筋，查得fy=3.6×105kPa ,Es=2×108kPa, εcu=0.0033,C30混凝土抗压强度fc=1430kPa。重要性系数为γ0=1.0。 根据《建筑荷载规范GB50330-2002》3.2.4规定：当永久荷载对结构不利时，由永久效应荷载控制的组合，荷载分项系数γG=1.35。 假定截面b=h=500mm 材料及相关参数 C30混凝土 fc=14.3MPa HRB400级钢筋 用作受力纵筋 fy=360MPa Es=200GPa εcu=0.0033 HRB335级钢筋 用作箍筋 fy=300MPa 肋柱的最大弯矩处配筋： 设计弯矩： 有效横截面高度 受压区高度 采用4Ф22的HRB400，Ag=1520mm2 截面校核 每根钢筋承受的弯矩 2、裂缝最大宽度和挠度验算 （1）裂缝最大宽度验算 钢筋弹性模量Es=2×108kPa,整个截面最大弯矩Mmax=192.44KN·m, 截面面积Ag=1520mm2 h0=0.45m。 满足要求【p179】 （2）挠度计算 根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》7.2.5规定：当ρ= 时，θ取2.0;当ρ=ρ时，θ取1.6;当ρ为中间数值时，θ按线性 内插法取用。 由于，因此θ应取1.8 挠度计算符合要求 锚杆的结构设计 锚杆截面面积计算 T1=42KN T2=173KN 根据《建筑荷载规范GB50330-2002》7.2.1，取荷载分项系数γQ=1.3。根据《建筑荷载规范GB50330-2002》7.2.2，锚杆抗拉工作条件系数ξ2=0.69。假定锚杆对水平方向的倾角为15°。 锚杆轴向拉力设计值 锚杆的截面面积 采用2Ф14HRB400，Ag=308mm2 采用6Ф16HRB400,Ag=106mm2 2、锚杆长度计算 根据《建筑荷载规范GB50330-2002》7.2.4，钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ3取0.6，钢筋与砂浆的粘结强度fb取2.4MPa. 锚杆长度： 取1.5m 取1.7m 9