Vad är en kort kolumn?

En kort kolumn är en strukturell element vars relativt korta längd nästan säkerställer att den kommer att misslyckas i komprimering om den är jämnt laddad längs sin axel.Kolumner kan klassificeras som korta, mellanliggande eller långa, beroende på deras längder, deras materialegenskaper och längderna på andra kolumner i samma struktur.En kort kolonn skiljer sig från en medelstor eller lång kolonn, som var och en kan misslyckas genom att böjas när den är jämnt laddad längs axeln.

Ingen enda specifik längd eller längd av längden definierar en kort kolonn.Snarare beror huruvida en kolumn anses vara kort på olika faktorer.En kort kolonn kan göras av olika material inklusive konstruktionsstål, aluminiumlegeringar, armerad betong eller till och med trä.Beroende på vilka av dessa material de är gjorda av, kan korta kolumner ha olika längder på grund av de olika styrkorna hos dessa material.Strukturella kolumner som är korta i längd i förhållande till de andra kolumnerna på en viss historia om en byggnad betraktas också som korta kolumner.

Kolumner som vanligtvis misslyckas i ett av två lägen.De kan krossas, vilket innebär att de misslyckades i komprimering, eller att de kan böja, vilket är ett fenomen som kallas knäckning.Vilket läge de misslyckas beror på olika faktorer inklusive kolonnens geometri och kolonnens materialegenskaper.Fördelning av tryckkrafterna över kolonnens tvärsnitt är också viktig.Om komprimering appliceras ojämnt över kolonnen, med mer kraft på ena kanten än en annan, ökas chansen för knäckning.

Relativt korta kolumner kommer troligen att misslyckas med komprimering.Stress på en kolumn på grund av lastning måste vara mindre än kolumnens styrka för att kolumnen ska stödja lasten.Byggnader är specifikt utformade för att säkerställa att detta är fallet;Annars skulle byggnaden kollapsa.

För säkerhet är kolumnerna utformade för att vara starkare än nödvändiga under förväntade förhållanden.Detta är känt som en säkerhetsmarginal.En säkerhetsmarginal hjälper till att säkerställa att mängden stress varje kolumn kan motstå överstiger den stress som den upplever vid faktisk användning.Under sällsynta omständigheter, såsom en naturkatastrof, kan spänningen på en kolonn emellertid oväntat överskrida dess styrka och orsaka misslyckande i kolonnen.Detta utgör ett viktigt problem för kort kolumndesign.

I jämförelse med andra kolumner är korta kolumner relativt styvare, vilket resulterar i större mottaglighet för skador under en jordbävning eller andra extrema händelser.Särskild uppmärksamhet måste därför ägnas åt deras design för att säkerställa sund konstruktion.Av denna anledning är kort kolonndesign särskilt viktig i mindre utvecklade länder i områden som är benägna att jordbävningar, som Honduras och Indien.

På grund av deras relativa styvhet jämfört med andra strukturella medlemmar upplever korta kolumner ökad seismisk efterfrågan, vilket utsätter dem för mer kraft i en jordbävning.Detta fenomen är känt som den korta kolumneffekten.Korta kolumner som misslyckas på detta sätt kännetecknas av sprickor i form av en x synlig på utsidan av kolumnen.Formgivare undviker i allmänhet användningen av sådana kolumner i byggnader när det är möjligt för att undvika den korta kolumneffekten.Om deras användning inte kan undvikas kommer designers vanligtvis att öka den strukturella designens robusthet för att kompensera för den ökade risken.