混凝土浇筑时对模板的侧压力计算

一 侧压力计算

混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值（原因见后面说明）：

2/121022.0V t F c ββγ= H F c γ=

式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2）

γc------混凝土的重力密度（kN/m 3）取25 kN/m 3

t0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；一般取值5h

V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;取h

H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m ）;取3m

β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm 时，取；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取。

！

2

/121022.0V t F c ββγ=

= 2

=m 2

H F c γ=

=25x3=75kN/ m2

取二者中的较小值，F= m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值 4 kN/ m2，分别取荷载分项系数和，则作用于模板的总荷载设计值为：

Q= m2 有效压头高度：m F h c 3.12548.32===γ

二、对拉螺栓计算：

对拉螺栓采用D16螺杆；纵向最大间距为750mm ，横向最大间距为1200mm 。

对拉螺栓经验公式如下：f A N *≤

—

N---对拉螺栓所承受的拉力的设计值。一般为混凝土的侧压力

A---对拉螺栓净截面面积（mm2）A=201mm2 f --对拉螺栓抗拉强度设计值

单根D16螺杆所能承受最大拉力：

Fmax=f A=335X201=

N=Lxlxq= =<

故满足要求

为什么两者取最小值 新浇混凝土对模板侧面压力是入模的具有一定流动性的新浇混凝土在浇筑、振捣和自重的共同作用下，对限制其流动的侧模板所产生的压力。我国有关部门在20世纪60 ~80年代初期对混凝土侧压力进行了大量的测试研究，发现对于不同的结构类型、尽管一次浇筑高度、浇筑速度不同，但混凝土侧压力分布曲线的走势基本相同：即从浇筑面向下至最大侧压力处，基本遵循流体静压力的分布规律；达到最大值后，侧压力就随即逐渐减小或维持一段稳压高度后逐渐减小，压力图形对浇筑高度轴呈山形或梯台形分布。经试验获得的侧压力主要影响因素如下：

（1） 最大侧压力随混凝土浇筑速度提高而增大，与其呈幂函数关系。

（2） 在一定的浇筑速度下，因混凝土的凝结时间随温度的降低

而延长，从而增加其有效压头。

（3）机械振捣的混凝土侧压力比手工捣实增大约56%。

（4）侧压力随坍落度的增大而增大，当坍落度从7cm增大到1 2cm时，其最大侧压力约增加13%。

（5）掺加剂对混凝土的凝结速度和稠度有调整作用，从而影响到混凝土的侧压力。

（6）随混凝土重力密度的增加而增大。

通过以上试验研究，《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB5 0204-1992）提出了以流体静压力原理为基础，并综合考虑泵送和初凝时间等有关因素的计算公式：当初凝前混凝土已充分振捣液化，则有效压头h=t0v，当浇筑高度H较小、浇筑速度较快时，可能t0v＞H，则取h=H；当H较大，施工时采用分层浇筑，先浇的几层在基本上脱离了振捣影响区，有一定的“自立”能力，以及在配筋和模板等因素影响下，有效压头降低，侧压力减小，即h＜t0v0，此时考虑一个有效压头影响系数，再计入坍落度和外加剂影响的调整系数；即当采用内部振捣器时，新浇混凝土对模板侧面压力的标准值按两式计算，并取最小值。