Hvad er en kort søjle?
En kort søjle er et strukturelement, hvis relativt korte længde praktisk talt sikrer, at den mislykkes i komprimering, hvis den er jævnt belastet langs dens akse. Søjler kan klassificeres som korte, mellemliggende eller lange, afhængigt af deres længder, deres materialegenskaber og længderne af andre søjler i samme struktur. En kort søjle adskiller sig fra en mellemlang eller lang søjle, som hver kan svigte ved bøjning, når den er jævnt belastet langs aksen.
Ingen enkelt længde eller længdeområde definerer en kort kolonne. Om en kolonne anses for at være kort, afhænger snarere af en række faktorer. En kort søjle kan være lavet af forskellige materialer, herunder konstruktionsstål, aluminiumlegeringer, armeret beton eller endda træ. Afhængigt af hvilket af disse materialer de er lavet af, kan korte søjler have forskellige længder på grund af de forskellige styrker af disse materialer. Strukturelle søjler, der er korte i længden i forhold til de andre søjler i en bestemt historie om en bygning, betragtes også som korte søjler.
Kolonner mislykkes typisk i en af to tilstande. De kan knuses, hvilket betyder, at de mislykkedes i komprimering, eller de kan bøje sig, hvilket er et fænomen kendt som spændende. Hvilken tilstand de fejler i afhænger af en række faktorer, herunder søjlens geometri og søjlens materialegenskaber. Fordeling af kompressionskræfter over tværsnitsområdet for søjlen er også vigtig. Hvis komprimering anvendes ujævnt på tværs af søjlen, med mere kraft på den ene kant end den anden, øges chancerne for spænding.
Relativt korte kolonner vil sandsynligvis mislykkes i komprimering. Spænding på en søjle på grund af belastning skal være mindre end styrken af søjlen, for at søjlen skal understøtte belastningen. Bygninger er specifikt designet til at sikre, at dette er tilfældet; Ellers ville bygningen kollapse.
For sikkerheds skyld er søjler designet til at være stærkere end nødvendigt under forventede forhold. Dette er kendt som en sikkerhedsmargin. En sikkerhedsmargin hjælper med at sikre, at mængden af stress, hver søjle er i stand til at modstå, overstiger den stress, den oplever ved faktisk brug. Under sjældne omstændigheder, såsom en naturkatastrofe, kan spændingen på en søjle imidlertid uventet overstige dens styrke og forårsage svigt i søjlen. Dette udgør en vigtig bekymring for kort søjledesign.
I sammenligning med andre søjler er korte søjler relativt stivere, hvilket resulterer i større følsomhed for skader under et jordskælv eller andre ekstreme begivenheder. Derfor skal man være særlig opmærksom på deres design for at sikre en sund konstruktion. Af denne grund er design af kort søjle særlig vigtig i mindre udviklede lande i områder, der er tilbøjelige til jordskælv, såsom Honduras og Indien.
På grund af deres relative stivhed sammenlignet med andre strukturelle elementer, oplever korte kolonner øget seismisk efterspørgsel, hvilket udsætter dem for mere styrke i et jordskælv. Dette fænomen er kendt som den korte søjleeffekt. Korte søjler, der mislykkes på denne måde, er kendetegnet ved revner i form af et X synligt på ydersiden af søjlen. Designere undgår generelt brug af sådanne søjler i bygninger når det er muligt for at undgå den korte søjleeffekt. Hvor deres anvendelse ikke kan undgås, vil designere typisk øge robustheden i det konstruktive design for at kompensere for den øgede risiko.