锚杆挡土墙设计计算书(李林桂631202100110)概要.doc

锚杆挡土墙设计计算书 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。 (一）、内力计算： 1、土压力合力计算： σA=0 σE=r·H=21×8=168KN/m2 合力E=1/2×r·H2=1/2×21×82=672KN 2、土压力的分布： ehk===93.33KN/m2 布置锚杆后，相当于添加了活动绞约束，如下图： 同理，可得 故 MB=-119.47KN·m MC=-192.44KN·m MD=-140KN·m BC跨最大弯矩M=102.17 KN·m CD跨最大弯矩M=92.10 KN·m (二)、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 肋柱跨中最大弯矩处的配筋： 设计弯矩M=γ0γGMbcmax=1.0×1.35×102.17=137.93KN·m 有效截面高度h0=(500-40-10)mm=0.45m 受压区高度： = =0.045mh0=0.5176×0.45=0.23m As=xbfc/fy=0.045×0.5×14300/360000=893.75mm2 ρ= As/(bh0)=8.94×10-4/(0.5×0.45)=0.397%ρmin=0.2% 采用3Ф20的HRB400级钢筋，Ag=9.42×10-4m2 截面效核： ρ= Ag/(bh0)=9.42×36/(0.5×0.45)=0.42%0.2% KN·m 每根钢筋承担的弯矩：144.48/3=48.159KN·m 肋柱上支点弯矩的配筋 设计弯矩M=γ0γGMc=1.0×1.35×192.44=252.14KN·m 受压区高度： = =0.0867mh0=0.5176×0.45=0.23m As=xbfc/fy=0.0867×0.5×14300/360000=1722.38mm2 ρ= As/(bh0)=1.722×10-3/(0.5×0.45)=0.766%ρmin=0.2% 采用6Ф20的HRB400级钢筋，Ag=1.884×10-3m2 截面效核： ρ= Ag/(bh0)= 1.884×10-3/(0.5×0.45)=0.84%0.2% KN·m 每根钢筋承担的弯矩：273.14/6=45.52KN·m 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=1.884×10-3m2，h0=0.45m。 ftk=2010kPa αcr=2.1 c=40mm d=20mm 不满足要求，故内侧钢筋改用采用12Ф20的HRB400级钢筋， Ag=3.77×10-3m2;外侧钢筋改用采用6Ф20的HRB400级钢筋，Ag=1.88×10-3m2 内侧裂缝验算： ftk=2010kPa αcr=2.1 c=40mm d=20mm 满足要求 外侧裂缝验算： ftk=2010kPa αcr=2.1 c=40mm d=20mm 满足要求 故裂缝宽度符合要求 （2）、挠度验算： Es=2×108kPa Ec=3×107kPa BC段最大挠度： Mbcmax=Mq=Mk=102.17KN·m As=3.77×10-3m2 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 B=Bs/θ=90278/1.8=50154KN/m