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綠化整治工程固土力學(xué)計算書

2014/9/2 10:12:49

綠化整治工程固土力學(xué)計算書

一、設(shè)計圖固土力學(xué)計算

1、坡面錨釘計算

根據(jù)土力學(xué)和格料力學(xué)原理分析計算,土壤反力忽略不計,根據(jù)成都萬科五龍山項目詳勘報告的土質(zhì)物理力學(xué)試驗數(shù)據(jù),土壤飽和密度選最大值,土壤粘聚力和內(nèi)摩擦角選最小值

1.1己知參數(shù)

土壤和密度Ys=2.06

土壤飽和直接快剪粘聚車C=14.00

土壤飽和直接快剪內(nèi)摩擦角&=10.00

每個錨釘控制的土塊長度Ls=849.00

每個錨釘控制的土塊寬度Ws=212.00

每個錨釘控制的土塊厚度La=300.00

邊坡坡度最大值β=57.35

坡面Q235螺紋鋼筋錨釘直徑d=10.00

坡面Q235螺紋鋼筋錨釘打入噴砼層Lc=100.00

Q235鋼材強度設(shè)計值 抗彎f=215.00

Q235鋼材強度設(shè)計值 抗剪fv=125.00

強性模量E=206000.00

I=πd4/64=3.14*104/64=490.87

Wx=I/(d/2)=98.17

截面塑性發(fā)展系數(shù)Yx=1.20

g/cm3

kpa

o

mm

mm

mm

o

mm

mm

N/mm2

N/mm2

N/mm2

mm4

mm3

 

1.2拉筋帶受力計算

每個錨釘承擔(dān)的土層下滑力Fb=Y   s*g*Ls*Ws*La*SIN(57.350)=917.83

三角形分布力在O點的載荷集度q=6.12

設(shè)O點工作在彈性極限狀態(tài),計算求得:

O點彈性階段可以承受的最大彎矩Mo=f*Wx=21107.58

拉筋帶在A點的作用力Fa=(Fb*La/3-Mo)/La=235.58

邊坡段斜高最大值為13.2m,拉筋帶分段錨拉,因此拉筋帶長度最大值13.2m,選用拉筋帶寬度0.2m,中間拴拉錨釘間距0.85m,按拴拉16個錨釘計算。

要求拉筋帶提供的拉力Fy=Fa*16=3769.34

拉筋帶抗拉強度Rt=50000.00

每條拉筋帶允許提供的拉力T=Rt*0.2=10000.00

安全系數(shù)=T/Fy=2.65

N

N/mm

 

N/m

N

 

 

 

N

N/mm

N

 

 


 

安全系數(shù)大于1.5,滿足安全要求

1.3抗彎計算

彎矩公式M(x)=-q/(6*La)*(La-x)3+Fa*(La-x)

求導(dǎo)數(shù),令M(x)的導(dǎo)數(shù)Fa-q/(2*La)*(La-x)2=0

求得X=La-(2*Fa*La/q)1/2=148.01

對應(yīng)的彎矩最大值Mx=23870.84

Mx/(Y X*Wx)=202.62

小于抗彎強度允許值f=215N/mm2,滿足要求

1.4 抗剪計算

Vo=Fb-Fa=682.24

剪應(yīng)力T o=Vo/(3.14*d2/4)=8.69

T O<<125N/mm2=Fv,滿足抗剪要求

1.5撓度計算

撓度計算公式

Y=[-q/(120*La)*(La-x)3+*Fa*(La-x)3/6+(Fa*La2/2-q*La3/24)*x+q*La4

/120-Fa*La3/6]/(E*I)

通過極值分析并與端點撓度比較,求得a點撓度ya最大

Ya=[(Fa*La2/2-q*La3/24)*La+q*La4/120-Fa*La3/6]/(E*I)=4.63

錨釘向上彎度,最大撓度4.63mm,固土結(jié)構(gòu)為柔性的,滿足撓度要求。

 

 

2 坡中或坡頂錨筋計算

2.1 己知參數(shù)

錨筋為Q235&10螺紋鋼筋,縱向每排拉筋帶在坡中或坡頂設(shè)兩個錨筋

錨筋直徑d=10.00

錨筋地上部分長度Lu=100.00

錨筋地下部分長度Ld=200.00

載荷點距地面距離L=10.00

載荷P=Fy/2=1884.67

撓度允許值Vt=L/500=0.02

彎矩Mx=PL=18846.70

 

 

2.2抗彎計算

 

 

 

 

mm

Nmm

N/mm2

 

 

N

N/mm2

 

 

 

 

 

 

mm

 

 

 

 

 

 

mm

mm

mm

mm

N

Mm

Nmm

 

 


 

Mx/Yx*Wx=159.98

小于抗彎強度設(shè)計值f=215N/mm2,滿足抗彎要求

2.3 抗剪計算

T=p/(3.14*d2/4)=24.00

小于抗彎強度設(shè)計值fv=125N/mm2,滿足抗彎要求

2.4撓度計算

最大撓度Ymax=PL3/(3EI)=0.01

小于撓度允許值Vt=0.02mm,滿足撓度要求

選用&10螺紋鋼筋做錨筋滿足錨固拉筋帶要求。

3、長期穩(wěn)定性計算

以上計算忽略土壤自身的強度及土壤的反力,仍能滿足穩(wěn)定要求。說明臨時抗滑力F1大于土層下滑力Fb,隨著工后時間的推移,土壤逐漸固結(jié)硬化,土壤的強度逐漸恢復(fù)至未攏動前的水平,在計算長期穩(wěn)定性時需要增加土層與噴砼層的摩擦力。

土層下滑力Fb=917.83    N    

土層法向力Nb=Y  S*1000*g*Ls*Ws*La/1000/1000/1000*cos(57.35)=588.14

土層與噴砼層摩擦力Fm=c*Ls*Ws+Nb*Tan(&)=2623.54

安全系數(shù)fs=(F1+Fm)/Fb>(Fb+Fm)/Fb=3.86

安全系數(shù)fs>1.5,滿足長期穩(wěn)定要求。

 

 

N/mm2

 

 

N/mm2

 

 

mm

 

 

 

 

 

 

 

 

N

N

N


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