拱坝某坝段首仓上游模板受力验算首层上游模板加固受力验算1、概述按照拱坝坝段首仓混凝土施工规划，本仓拟浇筑主高程606.20m其上游坝面(含 上游贴脚)主要采用P1015、P3015、P6015组合钢模板施工；组合钢模板采用内拉+内 撑+外撑方式进行加固本仓钢模板围檩采用648钢管，竖围檩为单根钢管，间距不大于75cm，横围檩为 双钢管，间距不大于100cm拉杆采用618圆钢，水平间距不大于75cm，竖直间距不 大于100cm ；拉杆与水平面夹角45 °拉杆插筋采用C25钢筋，插筋长50cm，外露20cm， 间排距与拉杆一致内支撑采用C32钢筋，间隔布置在模板拉筋部位，间距不大于2.0m； 外撑采用648钢管，布置在模板拉筋部位，竖向间距不大于100cm，水平间距不大于 75cm图1-1模板加固示意图2、 计算依据⑴《水电水利工程模板施工规范》DL/T5110-2013,(2)《组合钢模板技术规范》GB50214-2013，⑶《钢结构设计规范》GB50017-2003，⑷《水利水电工程施工手册混凝土工程》3、 模板荷载组合按照DL/T5110-2013要求，计算模板稳定性时，主要考虑的荷载组合为新浇筑的混 凝土的侧压力、新浇混凝土的重力、模板自重、施工人员和机具设备的荷载以及振捣混 凝土时产生的荷载。
⑴新浇筑的混凝土侧压力新浇混凝土对钢模板的压力可按下式3-1、3-2计算，并取其中的较小值：F=0，22 Y ct0 3 1 3 2V1/2 （式 3-1）F=YcH （式 3-2）式中F—新浇混凝土对模板的最大侧压力，KN/m2；Yc一混凝土的重力密度，普通混凝土可采用24KN/m3；t0一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t0=200/ （T+15）计算（T为混凝土的浇筑温度，°C），h；31- 外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加 剂时取1.2；32— 混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于3cm时取0.85；当坍落度为 3〜9cm时取1.0；当坍落度大于9cm时取1.15；V一混凝土的浇筑速度，m/h；H一混凝土计算位置至新浇混凝土顶面的总高度，m大体积混凝土侧压力的计算分布图形如下图所示图中有效压头高度h，h=F/Yc图3-1大体积混凝土侧压力分布图形按照施工规划，上式3-1、3-2中各参数取值分别为：Yc=25KN/m2； t0=11.2h (目前低热水泥混凝土相关试验成果)；B 1=1.2；B 2=1.°(塌落度5〜7cm)； V=0.15m/h (目前现场实际浇筑速度)；H=6.55m。
将上述各值代入F=0.22X25X 11.2X1.2X1.0X0.151/2 = 28.63 (KN/m2) (式 3-1)F=25X6.55=163.75 (KN/m2)(式 3-2)有效压头高度 h=F/yc=28.63/25=1.15 (m)本仓混凝土浇筑高度6.55m( > 4h=4.6m)，则底部混凝土的侧压力为0本工程组合钢模板内拉杆及外支撑间距均为75cm，将分布面荷载简化为分布线荷 载，则混凝土对模板的侧压力为F=28.63X 0.75=21.47 (KN/m)考虑荷载分项系数1.2,则混凝土对模板的最大侧压力为Fmax=21.47X 1.2=25.76 (KN/m)图3-2新浇混凝土的侧压力分布图形⑵新浇混凝土的重力本工程组合钢模板内拉杆及外支撑间距均为75cm，故新浇混凝土重力作用在模板上的分布线荷载可按下式计算FG1=YcXhX0.75式中Yc为混凝土容重，取25KN/m3；H为混凝土自由面到对模板作用点的高度，本仓最大值为6.55mFG1=25X 6.55X0.75=122.81 (KN/m)考虑荷载分项系数1.2,则混凝土自重对模板的最大压力为FG1max=122.81X 1.2X0.75=122.81 (KN/m)图3-3新浇混凝土的重力荷载分布图形⑶模板自重、施工人员和机具设备的荷载按照规范要求，模板自重可取0.5KN/m2,施工人员和机具设备的荷载可取2.5KN/m2模板自重考虑荷载分项系数1.2；施工人员和机具设备的荷载考虑分项系数1.4；则模板自重最大荷载为FG2max=0.5 X 0.75 X 1.2=0.45 KN/m施工人员和机具设备的最大荷载为F1max=2.5 X 0.75 X 1.4=2.63 KN/m图3-4模板自重、施工人员和机具设备的荷载分布图形⑷振捣混凝土时产生的荷载振捣混凝土时对垂直模板产生的荷载可采用4KN/m2。
考虑荷载分项系数1.4，则振捣混凝土对模板的最大作用力为F2max=4 X 0.75 X 1.4=5.15KN/m4、受力验算采用结构力学求解器建立本工程模板受力模型，如下图4-1所示:图4-1组合钢模板力学模型各杆件轴力如下图4-2所示：3S.591)1 土卸■扬一对 6>]13048 -斡,81-352.064州V^191.76-1S0.36-23539 -216.06图4-3轴力图⑴拉杆强度验算本工程模板采用6 18拉杆，其抗拉强度设计值为211.5N/mm2由轴力图中可知，拉杆所受最大轴力为(拉力)Tmax=49.05KNomax=49050/ (nX92) =192.85N/mm2 < 211.5N/mm2，满足要求拉杆采用E43焊条手工焊接，单面焊长度10d=180mm,双面焊长度5d=90mm，焊缝高度3mm角焊缝抗拉强度ftw=160N/mm2则焊缝最小长度为L=49050/ (0.7X3X180) =129.76mm < 160mm，满足要求⑵插筋强度验算本工程模板采用C25插筋，其抗剪强度为120N/mm2插筋与拉杆一一对应，则插筋所受最大剪力为Mmax=49.05KNoNmax=49050/ (nX12.52) =99.97N/mm2 < 120N/mm2，满足要求。