挡土墙设计项目说明书.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。

一、 土压力计算
按库伦土压力进行计算积极土压力：
积极土压力系数

注明角度
按朗肯土压力进行计算积极土压力系数：

1、布置第一层锚杆
挡墙受力如图所示：

依照静力平衡法计算第一层锚杆水平力及基坑深度
积极土压力：
被动土压力：
锚杆水平分力
对基座底部求矩：

求解得D=0.164m
积极土压力
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
依照静力平衡法求解
积极土压力：
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：，（别的解不满足舍去）
取D2=0.4，

【D=构造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sap对构造进行受力分析求解，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

满足规定

二、 肋柱和挡土板构造设计
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。
依照《建筑荷载规范GB50330-》3.2.4规定：当永久荷载对构造不利时，由永久效应荷载控制组合，荷载分项系数γG=1.35。
假定截面b=h=500mm
材料及有关参数
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

1、 肋柱最大弯矩处配筋：
设计弯矩：
有效横截面高度
受压区高度

采用4Ф22HRB400，Ag=1520mm²
截面校核

每根钢筋承受弯矩

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。

满足规定【p179】

（2）挠度计算

依照《混凝土构造设计规范GB50010-》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，因而θ应取1.8

挠度计算符合规定

三、 锚杆构造设计
1、 锚杆截面面积计算
T1=42KN
T2=173KN

依照《建筑荷载规范GB50330-》7.2.1，取荷载分项系数γQ=1.3。依照《建筑荷载规范GB50330-》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倾角为15°。

锚杆轴向拉力设计值

锚杆截面面积

采用2Ф14HRB400，Ag=308mm²

采用6Ф16HRB400,Ag=106mm²

2、锚杆长度计算
依照《建筑荷载规范GB50330-》7.2.4，钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ3取0.6，钢筋与砂浆粘结强度fb取2.4MPa.

锚杆长度：

取1.5m

取1.7m