3.5.Распределенные нагрузки на ригели

Распределенные нагрузки на ригели вычисляются по ранее определенным распределенным нагрузкам на пререкрытия (п. 3.1) и покрытие (п. 3.2). Грузовая площадь на единицу длины ригеля при опирании на него плит пролетом 6 м с двух сторон составляет 6 м². С учетом этого вычислены расчетные эксплуатационные и предельные погонные нагрузки на ригели, значения которых приведены в таблицк 8.

Расчетные погонные нагрузки на ригели

Таблица 8

Вид конструкции	Постоянные нагрузки		Полные нагрузки
	qe, кН/м	qm,кН/м	qe,кН/м	qm,кН/м
Перекрытие	28,44	33,24	59,04	69,30
Покрытие	41,70	50,64	49,74	65,46

3.6.Вертикальные и моментные сосредоточенные нагрузки на колонны

Вертикальные и моментные сосредоточенные нагрузки на колонны определены по даным о нагрузках на колонны от навесных стен (п. 3.3). Указанные нагрузки являются постоянными. Эксцентрицитет приложения нагрузок от навесных стен равен e= (t_ст+l_к)/2, гдеl_к- высота сечения колонны, и равен 0,375 м. Значения нагрузок на раму от навесных стен приведены в таблице 9.

Нагрузки на раму от навесных стен

Таблица 9

Отметки, м	0,00	3,60	7,20	10,80	14,40	18,00
Ne, кН	63,50	63,50	63,50	63,50	63,50	25,20
Me, кНм	23,81	23,81	23,81	23,81	23,81	9,45
Nm, кН	69,85	69,85	69,85	69,85	69,85	27,72
Mm, кНм	26,19	26,19	26,19	26,19	26,19	10,40

3.7.Горизонтальные силы от ветровой нагрузки

Горизонтальные силы от ветровой нагрузки прикладываются к раме на уровне перекрытий и покрытий с наветренной стороны. Указанные нагрузки являются переменными. Это означает, что в расчетах они могут действовать как по направлению к раме, так и по направлению от рамы. Горизонтальные силы на раму вычисляются в предположении линейности эпюр ветровых давлений между расчетными точками, приведенными в таблице 7. Указанные силы представляют собой реакции в свободно опертых на перекрытия разрезных балках от распределенной ветровой нагрузки. При этом распределенная ветровая нагрузка определяется как произведение ветрового давления (см. таблицу 7) на ширину сечения ветрового потока, действующего на раму. В данном случае ширина сечения ветрового потока равна шагу колонн и равна 6 м. Для вычисления горизонтальных сил рекомендуется использовать следующую формулу:

W_i=B[w_i-1∙h_i-1/2 + (w_i–w_i-1) ∙h_i-1/3 +w_i∙h_i/2 + (w_i+1–w_i) ∙h_i/6],

где В – ширина ветрового потока;

w_i-1,w_i, иw_i+1- ветровые давления соответственно на уровне (i– 1) -го,i-гои (i+1) -гоэтажей;

h_i-1,h_i- соответствеено высоты нижнего и верхнего этажей относительно перекрытияi-гоэтажа.

Если в пределах этажа эпюра ветровых давлений имеет точку перегиба (в нашем примере точка с отметкой 16,7 м на уровне 5 – го этажа), горизонтальная сила W_iв этой точке является фиктивной и должна быть перераспределена между перекрытиями нижнего и верхнего этажей по формуле:

W_i-1 = W_i∙h_i/(h_i-1 + h_i); W_i+1 = W_i∙h_i-1/(h_i-1 + h_i).

Горизонтальные силы на раму в уровне перекрытий от действия ветровой нагрузки, вычисленные по выше приведенным формулам, будут иметь такие значения:

W_e(0) = 6∙[0∙0/2 + (0,214 – 0)∙0/3 + 0,214∙3,6/2 + (0,214 – 0,214) ∙3,6/6] = 2,31 кН;

W_m(0) = 6∙[0∙0/2 + (1,162 – 0)∙0/3 + 1,162∙3,6/2 + (1,162 – 1,162) ∙3,6/6] = 12,55 кН;

W_e(3,6) = 6∙[0,214∙3,6/2 + (0,214 – 0,214)∙3,6/3 + 0,214∙3,6/2 + (0,214 – 0,214) ∙3,6/6] = 4,62 кН;

W_m(3,6) = 6∙[1,162∙3,6/2 + (1,162 – 1,162)∙3,6/3 + 1,162∙3,6/2 + (1,162 – 1,162) ∙3,6/6] = 25,10 кН;

W_e(7,2) = W_e(10,8) = W_e(3,6) = 4,62 кН; W_m(7,2) = W_m(10,8) = W_m(3,6) = 25,10 кН;

W_e(14,4) = 6∙[0,214∙3,6/2 + (0,214 – 0,214)∙3,6/3 + 0,214∙(16,7 – 14,4)/2 + (0,214 – 0,214) ∙(16,7 – 14,4)/6] = 3,79 кН;

W_m(14,4) = 6∙[1,162∙3,6/2 + (1,162 – 1,162)∙3,6/3 + 1,162∙(16,7 – 14,4)/2 + (1,162 – 1,162) ∙(16,7 – 14,4)/6] = 20,57 кН;

W_e(16,7) = 6∙[0,214∙(16,7 – 14,4)/2 + (0,214 – 0,214)∙ (16,7 – 14,4)/3 + 0,214∙(18,0 – 16,7)/2 + (0,222 – 0,214) ∙(18,0 – 16,7)/6] = 2,32 кН;

W_m(16,7) = 6∙[1,162∙(16,7 – 14,4)/2 + (1,162 – 1,162)∙ (16,7 – 14,4)/3 + 1,162∙(18,0 – 16,7)/2 + (1,206 – 1,162) ∙(18,0 – 16,7)/6] = 12,61 кН;

W_e(18,0) = 6∙[0,214∙(18,0 – 16,7)/2 + (0,222 – 0,214)∙(18,0 – 16,7)/3 + 0,222∙(19,0 – 18,0)/2 + (0,227 – 0,222) ∙(19,0 – 18,0)/6] = 1,53 кН;

W_m(18,0) = 6∙[1,162∙(18,0 – 16,7)/2 + (1,206 – 1,162)∙(18,0 – 16,7)/3 + 1,206∙(19,0 – 18,0)/2 + (1,235 – 1,206) ∙(19,0 – 18,0)/6] = 8,29 кН;

W_e(19,0) = 6∙[0,222∙(19,0 – 18,0)/2 + (0,227 – 0,222)∙(19,0 – 18,0)/3 + 0,227∙0/2 + (0 – 0,227) ∙0/6] = 0,68 кН;

W_m(19,0) = 6∙[1,206∙(19,0 – 18,0)/2 + (1,235 – 1,206)∙(19,0 – 18,0)/3 + 1,235∙0/2 + (0 – 1,235) ∙0/6] = 3,68 кН;

Горизонтальная сила на отметке 16,7 м является фиктивной, в связи с чем она перераспределяется между перекрытием на отметке 14,4 м и покрытием на отметке 18,0 м:

W'_e(14,4) = 2,32∙(18,0 – 16,7)/3,6 = 0,84 кН;W'_e(18,0) = 2,32∙(16,7 – 14,4)/3,6 = 1,48 кН;

W'_m(14,4) = 12,61∙(18,0 – 16,7)/3,6 = 4,55 кН;W'_m(18,0) = 12,61∙(16,7 – 14,4)/3,6 = 8,06 кН;

Горизонтальная сила на отметке 19,0 м приводится к покрытию на отметке 18,0 с добавлением изгибающего момента, равного произведению этой силы на эксцентрицитет e= 1,0 м. С учетом этого будем иметь:

W_e(14,4) = 3,79 + 0,84 = 4,63 кН; W_m(14,4) = 20,57 + 4,55 = 25.12 кН;

W_e(18,0) = 1,53 + 1,48 + 0,68 = 3,69 кН; М_we(18,0) = 0,68∙1,0 = 0,68 кНм;

W_m(18,0) = 8,29 + 8,06 + 3,68 = 20,03 кН; М_wm(18,0) = 3,68∙1,0 = 3,68 кНм.

Данные о ветровых нагрузках на раму представлены в таблице 10.

Ветровые нагрузки на раму

Таблица 10

Отметки, м	0,00	3,60	7,20	10,80	14,40	18,00
We, кН	2,31	4,62	4,62	4,62	4,63	3,69
Wm, кН	12,55	25,10	25,10	25,10	25,12	20,03
Mwe, кНм	0	0	0	0	0	0,68
Mwm, кНм	0	0	0	0	0	3,68