《建筑结构抗浮锚杆》22G815里有很多关于抗浮锚杆设计计算公式和构造详图,是抗浮锚杆设计非常好用的参考资料。 我在把《建筑结构抗浮锚杆》里面公式用EXCEL编制成计算表格时,发现有些内容可能不太合理和需要注意的地方,以下作简单的说明。
《建筑结构抗浮锚杆》
《建筑结构抗浮锚杆》
以上表红框为例进行计算,承载体直径为150mm,套管或无粘结筋外径为30mm,混凝土抗压强度标准值fck=20.1Mpa,浆体强度侧限增大系数η为1.5,则压力型锚杆浆体承载力为:
Rta=1.5*20.1*3.14*(150*150-30*30)/4/2/1000=255.6 kn
与上表结果一致,从公式知道,它仅适用于锚杆里面只有一根钢筋或铰绞线的情况,多根钢筋或铰绞线时需要另外计算,我编制的EXCEL可以考虑多根钢筋或铰绞线时的计算,同时还可以考虑承载体上其它孔洞的影响。
《建筑结构抗浮锚杆》
问题1 :抗浮锚杆上拔 (应该为下拉) 作用力设计值Ntd=1.35Rta,未有考虑《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019第7.1.8条要求,抗浮设计等级为甲、乙和丙时重要性系数分别为1.1、1.05和1.0,凡是水压力起控制作用的荷载组合都应该考虑重要性系数。
以上表红框为例进行计算,有效高度为350mm,Ntk=361kn,锚固板直径为100mm,C30混凝土ft=1.43 Mpa。
冲切承载力计算:
计算截面周长um =3.14*(100+350)=1413mm
截面高度影响系数βh=1.0
冲切承载力F1=0.7*1*1.43*1413*350/1000=495kn
当重要性系数为1.0时,Ntd=361*1.35=487kn<495 kn,可满足冲切要求,与上表计算结果一致,不需要配置冲切钢筋。
当重要性系数为1.1时,Ntd=361*1.35*1.1=536kn>495 kn,不满足冲切要求
问题2 :冲切承载力计算时未有考虑向上的水压,此水压力方向与锚杆下拉力方向相反,可以抵消部分冲切力,如下图所示:
假设底板水压力为60kpa,则冲切力Ntd=(361-3.14*(0.1+2*0.35)*(0.1+2*0.35)/4*60)*1.35*1.1=491 kn<495 kn,可满足冲切要求。
我编制的EXCEL可以考虑以上两个问题的影响。
《建筑结构抗浮锚杆》
问题1 :同上,存在未考虑重要性系数的问题。
问题2 :上表选用的垫板或锚固板尺寸未满足局部受压的截面限制条件,以下以一算例进行说明。
以上表红框为例进行计算,Ntk=361kn,重要性系数取1.0,锚固板直径为100mm,C30混凝土fc=14.3 Mpa,钢筋根数为1条32mm的PSB1080精轧累纹钢筋,套管外径为45mm。
冲切承载力计算:
局部作用面积Al=3.14*100*100/4=7850 mm2
局部受压净面积Aln=7850-3.14*45*45/4=6260 mm2
局部受压计算底面积Ab=3.14*(100*3)* (100*3)/4=70650 mm2
局部受压强度提高系数βl=(70650/7850)^0.5=3
局部受压区截面尺寸允许最大轴力设计值Fl=1.35*1*3*14.3*6260/1000=363kn
Fl=363kn<361*1.35*1.0=487kn,
可见,《建筑结构抗浮锚杆》上表中垫板直径100是 不满足 规范对局部受压 截面尺寸 要求的,经试算,垫板直径需要调整为120mm才能满足 截面尺寸局部受压 要求。
我编制的EXCEL可以考虑以上两个问题的影响。
《建筑结构抗浮锚杆》
本项计算内容是引用深圳市工程建设标准《岩土锚固技术标准》SJG73-2020附录C,仅引用了计算公式没有配图,有些参数含义不明确,这里补上各参数配图,如下: