4.5Соединительные продольные швы.

Элементы №1, 2, 3 колонны (по рисунку 4.19) объединяются продольными сварными швами. Непрерывные швы по всей длине колонны нецелесообразны ни с экономической, ни с технологической, ни с прочностной точек зрения, т.к. влекут за собой значительные усадочные силы, увеличивают расход сварочных материалов и увеличивают время изготовления.

Для обеспечения совместной работы элементов центральной части колонны сварные швы следует располагать не реже чем на расстоянии 40^.i_min друг от друга (i_min - наименьший радиус инерции свариваемых элементов).

При объединении элементов № 1 и № 3 (двутавр № 50 с двутавром № 16) i_min=1,7 см (для двутавра № 16), следовательно, расстояние между швами №1 r₁=40^.i_min=68 см (r₁ по рисунку 4.19). При объединении элементов № 3 и № 5 (двутавр №16 и уголок № 16/10/1,2) i_min=1,7 см (для двутавра № 16), следовательно, расстояние между швами № 2 и № 3 r₂ = 40^.i_min=68 см (r₂ по рисунку 4.19).

Длину швов определим по критерию прочности на воздействие поперечной силы Q, , стремящейся разъединить балку:

Рис.4.19 – Продольные швы стойки

Катет шва не может превысить толщину свариваемого элемента. В рассматриваемом случае расчетной толщиной является толщина полки двутавра № 16 t=7,8 мм. Принимаем =0,7; k=t=7,8 мм. Тогда

Принимаем для швов №1 l_шв=5 см, через 0,68 м, всего 35 швов, для швов № 2 и № 3 l_шв=4 см, через 0,68 м, всего 35 швов.

4.6Диафрагмы

Диафрагмы обеспечивают геометрическую неизменяемость контура поперечного сечения стойки. В каждой стойке должно быть не менее двух диафрагм (база и оголовок колонны одновременно являются диафрагмами). Расстояние между диафрагмами не должно превышать 4 метра. Для обеспечения жесткости диафрагмы располагают в окружении планок. При небольшом разносе ветвей (b<0,8м) применяют листовые диафрагмы. В рассматриваемом примере в левой ветви диафрагмы следует устанавливать в поясах стойки через один пояс, т.е. через 3,428 м (всего 6 диафрагм). Конструкция диафрагмы решетчатого типа показана на рисунке 2.20. Сечения элементов диафрагмы подбираем по предельной гибкости, которая не должна превышать 200:

,

Рисунок 4.20 – Диафрагма решетчатого типа

отсюда при l_д=0,89 м получим i_min=2,23 см. По сортаменту выбираем равнобокий уголок №12,5/1,0 с i_min= =2,49 см. Требуемую длину шва l_ш (по рисунку 4.20) определим из условия прочности при воздействии на стойку поперечной силы Q, разложив которую на составляющие, получим продольную силу N, действующую на уголок: N=43,86 кН. Катет шва принимаем равным толщине уголка k=t_уг=8 мм, тогда l_ш=8,158 см. Длина лобовых швов l_л.ш.=12,5 см, следовательно, длину фланговых швов можно задать произвольно, а размеры косынки выбираем конструктивно.

В правой ветви колонны целесообразно установить листовые диафрагмы. Толщина листа определяется следующим образом:

Принимаем S_д=8 мм. Расстояние между планками в правой ветви 0,85 м, следовательно, диафрагмы устанавливаем через три пояса на расстоянии 3,4 м, всего 9 диафрагм.