混凝土浇筑时对模板的侧压力计算(完整资料).doc
新浇筑混凝土对模板的侧压力计算全文 新浇筑混凝土时对模板的侧压力 新浇混凝土初凝时间
新浇筑混凝土对模板的侧压力计算全文新浇筑混凝土时对模板的侧压力新浇混凝土初凝时间：t0=200/(T+15)=200/(20+15)=5.7142 (h) 新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力按下列二式计算： F = 0.22γct0β1β2V1/2 F = γcH 式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力＿span lang="EN-US">KN/㎡）γc——混凝土的重力密度＿/span>KN/m3＿span lang="EN-US"> t0——新浇筑混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。
当缺乏试验资料，可采用t= 200/(T+15) 计算T——混凝土的温度（℃＿span lang="EN-US"> V——混凝土的浇筑速度＿span lang="EN-US">m/h＿span lang="EN-US"> H——混凝土侧压力计算位置处于新浇筑混凝土顶面的总高度（m ＿span lang="EN-US"> β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时叿span lang="EN-US">1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2 β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小亿span lang="EN-US">30㎜时，取0.85＿span lang="EN-US">50ｿspan lang="EN-US">90㎜时，取1.0＿span lang="EN-US">110ｿspan lang="EN-US">150㎜时，取1.15 =0.22×25×5.7142×1.2×1.15×1^(1/2)=43.4 (kN/m^2) =25×2=50 (kN/m^2) 取其中的较小值：F=43.4(kN/m^2) 新浇混凝土对模板产生的侧压力荷载设计值：F设=1.2×0.85×43.4=44.3(kN/m^2) 混凝土振捣对模板产生的侧压力荷载设计值：F2=1.4×0.85×4=4.76(kN/m^2) 故最终新浇混凝土对模板产生的侧压力荷载设计值F=49.06(kN/m^2) 有效压头高度为：h=49.06/25=1.96m。
混凝土侧压力
在JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规范》的第4.1.1条，给出了新浇混凝土对模板的侧压力计算公式：混凝土侧压力的计算（取两式中教小值）：F=0.22γctoβ1β2V∧½F=γc H式中F——新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m ；γc——混凝土的重力密度，kN/m ;to——新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用to=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度℃）；V——混凝土地的浇筑速度，m/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；β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
混凝土侧压力的计算分布图形如图所示，h为有效压头高度，h=F/rc 。
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12cm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。
混凝土侧压力的计算
K1621+193涵洞台身拉杆演算1、墙身结构尺寸墙身上口尺寸1.05m，下口尺寸为1.78m，墙高2.9m，墙身长37.3m （单侧），每4m设置沉降缝。
2、浇筑过程中混凝土侧压力的计算（取两式中较小值）F=0.22γc t oβ1β2V1/2（公式1）F=γc H（公式2）式中：F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2；γc—混凝土的重力密度，24kN/m3；t o—新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定（本段位4h）。
当缺乏试验资料时，可采用t o=200/(T+15)=4.76计算（T为混凝土的温度=28）；V—混凝土的浇筑速度m/h（按泵车浇筑速度30m3/h进行控制，浇筑长度按37.3m控制，则混凝土浇筑速度为V=30/（1.05+1.78）/2*37.3=0.6m/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，H=0.6*4=2.4m；β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；（本段掺外加剂，取1.2）β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
（本段取1.15）F=0.22γc t oβ1β2V1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×0.78=22.73kN/m2F=γc H=24×2.4=57.6kN/m2取两者较小值22.73kN/m2计算。
3、对拉螺杆受力验算及间距确定各拉杆尺寸容许拉力表初步拟定该涵洞墙身拉杆采用14拉杆（因实际为全丝拉杆，可采用12拉杆容许拉力进行演算），对拉螺栓取横向800mm，竖向600mm，按最大侧压力计算，每根螺栓承受的拉力为：N=22.73kN/m2×0.6m*0.8m=10.91kN按拉杆直径为12，查表格得容许应力为12.9KN≥10.91，故拉杆直径及间距均能满足要求。
混凝土浇筑时对模板的侧压力计算
混凝土浇筑时对模板的侧压力计算在混凝土浇筑过程中，混凝土会对模板产生侧压力。
这种压力会随着混凝土的浇筑高度而逐渐增加，直到达到临界点后不再增加。
此时的侧压力就是新浇筑混凝土的最大侧压力，同时也是混凝土的有效压头。
根据理论和实践，我们可以使用以下两种公式进行计算，并取二者中的最小值作为标准值。
其中，第一种公式为F=0.22γctβ1/β2V1/2，第二种公式为F=γcH/2.在这两个公式中，F代表新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，γc代表混凝土的重力密度，t0代表新浇混凝土的初凝时间，V代表混凝土的浇灌速度，H代表混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，β1代表外加剂影响修正系数，β2代表混凝土塌落度影响系数。
计算出标准值后，我们还需要考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值。
这个值为4 kN/m2，并分别取荷载分项系数1.2和1.4.根据这些计算，我们可以得到作用于模板的总荷载设计值为32.48kN/m2.同时，有效压头高度为1.3m。
接下来是对拉螺栓的计算。
我们采用D16螺杆，纵向最大间距为750mm，横向最大间距为1200mm。
对拉螺栓的设计值一般为混凝土的侧压力，而对拉螺栓净截面面积为201mm2.根据经验公式N≤Af，我们可以计算出单根D16螺杆所能承受的最大拉力为67.3KN。
在本案例中，我们需要计算出对拉螺栓所承受的拉力的设计值。
根据计算，这个值为20.16KN，小于最大拉力，因此满足要求。
最后，我们需要解释一下为什么要取两个公式中的最小值。
这是因为这两个公式分别考虑了混凝土的不同特性，而取最小值可以保证计算结果更加准确。
混凝土侧压力计算
1.1.1 新浇混凝土对模板侧面的压力计算
在进行侧模板及支承结构的力学计算和构造设计时，常需计算新浇混凝土对模板侧面的压力。
混凝土作用于模板的压力，一般随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇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。
采用内部振捣器，当混凝土浇筑速度在6.0m/小时以下时，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，可按以下二式计算，并取二式中的较小值。
P m=4+1500K S K w V1/3/（T+30）（3-1）
P m=25H（3-2）式中：P m——新浇混凝土的最大侧压力（KN/m2）；
T——混凝土的入模温度（ºC）；
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）；
K S——混凝土坍落度影响修正系数。
当坍落度为50～90mm时取1.0，为110～150mm时取1.15；
K W——外加剂影响修正系数。
不掺外加剂时取1.0，掺有缓凝作用的外加剂时取1.2；
V——混凝土的浇筑速度（m/h）。
已知混凝土墙高为3.5m，采用坍落度为120mm的普通混凝土，浇筑速度为2.5m/h，浇注入模温度为30ºC，则作用于模板的最大侧压力及有效压头高度为：
查表得：K S =1.15，K W =1.2
由公式（3-1），P m=4+1500×1.15×（1.2）1/3/（30+30）=34.6 KN/m2
由公式（3-2），P m=25×3.5=87.5KN/m2
取较小值，故最大侧压力为34.6 KN/m2。
有效压头高度为：h=34.6/25=1.4m。
混凝土侧压力的计算
混凝土侧压力的计算（取两式中教小值）梁模板的背部支撑由两层龙骨（木楞或钢楞）组成,直接支撑模板的龙骨为次龙骨,即内龙骨；用以支撑内层龙骨为外龙骨，即外龙骨组装成梁侧模板时，通过穿梁螺栓将梁体两侧模板拉结，每个穿梁螺栓成为外龙骨的支点。
模板面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。
内楞采用方木，截面50×100mm，每道内楞1根方木，间距300mm。
外楞采用圆钢管48×3.5，每道外楞2根钢楞，间距600mm。
穿梁螺栓水平距离600mm，穿梁螺栓竖向距离300mm，直径12mm。
F=0.22γc t oβ1β2V1/2（公式1）F=γc H（公式2）式中：F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2；γc—混凝土的重力密度，24kN/m3；t o—新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用t o=200/(T+15)=4.76计算（T为混凝土的温度=28）；V—混凝土的浇筑速度m/h；2H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，1.6m；β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
F=0.22γc t oβ1β2V1/2=0.22×24×4.76×1.2×0.85×1.4=35.89kN/m2F=γc H=1.6×24=38.4kN/m2取两者较小值35.89kN/m2计算。
（2）强度验算。
立档间距300mm，设模板按四跨连续梁计算。
梁承受倾倒混凝土时产生的水平荷载4N/m2和新浇筑混凝土对模板的侧压力。
以1m宽侧模板进行计算，设计荷载为：Q=(35.89×1.2＋4×1.4)×1=(43.07＋5.6)×1=48.67kN/m弯矩最大值：M max=K m ql2=－0.1×48.67×0.32=－0.438kN·m选用侧模截面尺寸为1000×18mm，截面抵抗矩：W = 1000×182/6=54000mm2σ= M max/w=0.438×106/5.4×104=8.1N/mm2<f=13N/mm2满足要求挠度验算挠度验算不考虑振动荷载，其标准荷载为：Q=35.89kN/m2×1m=35.89kN/mδ=K W ql4/100EI=0.967×35.89kN/m×3004/(100×9.5×103×1/12×1000×183)=0.608mm<300/400=0.75mm符合要求对拉螺杆验算对拉螺栓取横向600mm，竖向450mm，按最大侧压力计算，每根螺栓承受的拉力为：N=35.89kN/m2×0.45m=16.15kN采用直径Φ16mm对拉螺栓，净截面积A=144.1mm2，每根螺栓可承受拉力为：S=144.1×215=30982N=30.982kN>16.15kN满足要求。
梁、木模板、侧模设计计算
梁、木模板、侧模设计计算（荷载及荷载组合）1. 荷载计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，后者应以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。
1）荷载标准值hH F(2)振捣混凝土时产生的水平荷载标准值可按下表采用：2振捣混凝土时产生的水平荷载标准值确定值为22）荷载设计值(1) 计算模板及其支架的荷载设计值，应为荷载标准值乘以相应的荷载分项系数：(2)模板工程属临时性工程。
由于我国目前还没有临时性工程的设计规范，所以只能按正式结构设计规范执行。
a. 对钢模板及其支架设计，其荷载设计值可乘以0.85系数予以折减,但其截面塑性发展系数取1.0。
b. 采用冷弯薄壁型钢材,由于原规范对钢材容许应力值不予提高,因此荷载设计值也不予折减,系数为1.0。
c. 对木模板及其支架的设计,当木材含水率小于25%时,其荷载设计值可乘以0.9系数予以折减。
d. 在风荷载 作用下,0.8系数予以折减。
2. 荷载组合1）荷载类别及编号名称类别编号荷载值（kN/m 2）振捣混凝土时产生的荷载活载(5) 5.60 新浇筑混凝土对模板侧面的压力恒载(6)86.40 2）荷载组合项次项目荷载组合（kN/m 2）承载力验算荷载刚度验算荷载1梁侧面模板(5)+(6)92.00 (6)86.40 侧压力计算分布图：其中：h 为有效压头高度h =F /γc （m ）梁、木模板、侧模设计计算说明：本程序中包含了梁侧模板所有计算参数，您无需查阅规范和相关手册，就能进行计算，您对哪个参数不清楚时，点击红色方框，系统会自动弹出提示对话框，当计算结果不能满足要求时，您可以重新修改设计参数，直到满足要求为止。
横木肋的截面特征值木模板的截面特征值肋宽肋高截面模量W惯性矩I板厚截面模量W惯性矩 I弹性模量Ecm cm cm3cm4cm cm3cm4N/mm210541.67 104.2 1.522.50 16.9 9000参数名称符号单位设计参数参数名称符号单位设计参数板面均布恒载加活载q kN/m48.79 木肋均布恒载加活载q kN/m16.26 刚度验算荷载q kN/m37.86 刚度验算荷载q kN/m12.62 横向内木肋间距a m0.20 螺杆水平间距x m0.60 外主肋间距L m0.60 螺杆竖向间距y m0.6030001. 木模板面计算：σmax=kN/mm2<0.0150 kN/mm2满足ωmax=mm<0.50 mm满足2. 内木肋计算：σmax=kN/mm2<0.0150 kN/mm2满足ωmax=mm< 1.50 mm满足3. 螺杆直径计算： D =mm4. 外肋计算：主肋按3σmax=0.138 kN/mm2<0.2050 kN/mm2满足ωmax=0.661 mm< 1.50 mm满足。
建筑施工模板侧压力计算讲解
模板侧压力计算：
混凝土作用于模板的侧压力，通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：
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 ，即取T=25℃。
V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;根据资料取V= 0.5-1.5m/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
1.5m
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0.85；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取1.15。
因此可得：
2/121022.0V t F c ββγ=
=22.4KN/m
H F c γ=
=25*1.5 =37.5 KN/m
则混凝土作用于模板的侧压力值为22.4 KN/m 。
根据设计，则最小面模板受压强为：
P=22.4/(1.5*1.3)
=11.5 KN/m 2
根据螺纹布置校核其强度：
对拉螺栓采用D30螺杆；纵向最大间距为1800mm ，横向最大间距为1000mm 。
单根D16螺杆所能承受最大拉力：
Fmax=f*A=235*3.14*152=166KN
N=L*l*q=1.8m*1m*22.4kN/m 2 =40.32KN<166KN
故符合强度。
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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0.5m/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0.85；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取1.15。
2/121022.0V t F c ββγ=
=0.22x25x5x1.0x1.15 x0.51/2
=22.4kN/m 2
H F c γ=
=25x3=75kN/ m2
取二者中的较小值，F=22.4kN/ 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1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：
Q=22.4x1.2+4x1.4=32.48kN/ 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=67.3KN
N=Lxlxq=1.2mx0.75mx22.4kN/m2 =20.16KN<67.3KN
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12cm 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。