Kas ir īsa kolonna?

Īsa kolonna ir konstrukcijas elements, kura salīdzinoši īss garums praktiski nodrošina, ka tā neizdosies saspiest, ja tā ir vienmērīgi noslogota gar savu asi. Kolonnas var klasificēt kā īsas, vidējas vai garas atkarībā no to garuma, materiāla īpašībām un citu kolonnu garuma tajā pašā struktūrā. Īsa kolonna atšķiras no vidējas vai garas kolonnas, un katra no tām var sabojāties, saliekoties, vienmērīgi noslogojot gar asi.

Neviens konkrēts garums vai garumu diapazons nenosaka īsu kolonnu. Tas, vai kolonna tiek uzskatīta par īsu, drīzāk ir atkarīga no dažādiem faktoriem. Īsa kolonna var būt izgatavota no dažādiem materiāliem, tostarp konstrukcijas tērauda, ​​alumīnija sakausējumiem, dzelzsbetona vai pat koka. Atkarībā no tā, no kura no šiem materiāliem tie ir izgatavoti, īsās kolonnas var būt dažāda garuma šo materiālu atšķirīgās stiprības dēļ. Par īsām kolonnām tiek uzskatītas arī strukturālās kolonnas, kuru garums ir īss salīdzinājumā ar citām kolonnām konkrētajā ēkas stāvā.

Kolonnas parasti neizdodas vienā no diviem režīmiem. Tie var tikt sasmalcināti, kas nozīmē, ka tos neizdevās saspiest, vai tie var saliekties, kas ir parādība, kas pazīstama kā izliekšanās. Kurš režīms tiem neizdodas, ir atkarīgs no dažādiem faktoriem, tostarp no kolonnas ģeometrijas un kolonnas materiāla īpašībām. Svarīgs ir arī spiedes spēku sadalījums pa kolonnas šķērsgriezuma laukumu. Ja saspiešana tiek veikta nevienmērīgi visā kolonnā, ar lielāku spēku uz vienu malu nekā uz otru, palielinās izliekšanās iespēja.

Relatīvi īsās kolonnas, visticamāk, neizdosies saspiest. Lai kolonna izturētu slodzi, slodzei uz kolonnas ir jābūt mazākai par kolonnas izturību. Ēkas ir īpaši projektētas, lai nodrošinātu, ka tas tā ir; pretējā gadījumā ēka sabruktu.

Drošības nolūkos kolonnas ir veidotas tā, lai tās būtu stiprākas, nekā nepieciešams paredzamajos apstākļos. To sauc par drošības rezervi. Drošības rezerve palīdz nodrošināt, ka katra kolonna izturīgā slodze pārsniedz spriegumu, ko tā piedzīvo faktiskās lietošanas laikā. Tomēr retos gadījumos, piemēram, dabas katastrofā, kolonnas spriedze var negaidīti pārsniegt tās spēku, izraisot kolonnas atteici. Tas rada lielas bažas par īsu kolonnu dizainu.

Salīdzinot ar citām kolonnām, īsās kolonnas ir salīdzinoši stingrākas, kā rezultātā ir lielāka jutība pret bojājumiem zemestrīces vai citu ārkārtēju notikumu laikā. Tāpēc īpaša uzmanība jāpievērš to konstrukcijai, lai nodrošinātu pareizu konstrukciju. Šī iemesla dēļ īsu kolonnu dizains ir īpaši svarīgs mazāk attīstītajās valstīs apgabalos, kas ir pakļauti zemestrīcēm, piemēram, Hondurasā un Indijā.
Sakarā ar to relatīvo stingrību salīdzinājumā ar citiem konstrukcijas elementiem, īsām kolonnām ir palielināts seismiskais pieprasījums, pakļaujot tām lielāku spēku zemestrīces laikā. Šī parādība ir pazīstama kā īsās kolonnas efekts. Īsām kolonnām, kas šādā veidā sabojājas, ir raksturīgas plaisas X formā, kas redzamas kolonnas ārpusē. Projektētāji parasti izvairās no šādu kolonnu izmantošanas ēkās, kad vien iespējams, lai izvairītos no īsās kolonnas efekta. Ja no to izmantošanas nevar izvairīties, dizaineri parasti palielina konstrukcijas noturību, lai kompensētu paaugstināto risku.