Was ist Slenderness Ratio?
Das Schlankheitsverhältnis ist eine Beurteilung der Fähigkeit eines Bauteils, Knickdrücken standzuhalten. Ingenieure können dies bestimmen, indem sie die Länge der Säule durch den so genannten Gyrationsradius, die Gewichtsverteilung um die Mitte der Säule, dividieren. Diese Berechnungen sind wichtig für tragende Träger und andere strukturelle Komponenten, um sicherzustellen, dass sie nicht versagen und eine Struktur dem Risiko schwerer Beschädigungen oder eines Zusammenbruchs aussetzen.
Um das Schlankheitsverhältnis zu bestimmen, muss der Ingenieur die Länge der Säule messen und den Trägheitsradius anhand der Verteilung des Gewichts um ihren Mittelpunkt berechnen. Dies wird durch die Breite bestimmt. Wenn die Säule sehr schmal ist, konzentriert sich das Gewicht nahe der Mitte. Breite Säulen haben mehr verteiltes Gewicht und neigen weniger zum Knicken.
Es ist möglich, die Länge einfach durch die Breite zu teilen, um das Verhältnis der Schlankheit schnell abzuschätzen. Wenn die Säule zu schlank ist, neigt sie zum Knicken, wobei die Mitte nachgibt, auch wenn die Ober- und Unterseite fest bleiben. Andererseits kann eine sehr dicke Säule so schwer sein, dass sie selbst strukturelle Probleme verursacht. Das Gewicht schwerer Stützsäulen kann in hohen Gebäuden ein erhebliches Problem darstellen.
Es gibt einige zusätzliche Überlegungen, die beim Verhältnis der Schlankheit berücksichtigt werden müssen. Eines ist das Material, aus dem die Säule hergestellt wird. Holzbauteile neigen eher zum Biegen als Stahl oder Beton. Sie benötigen ein etwas anderes Verhältnis, um einen Sicherheitsspielraum zu schaffen. Ebenso wichtig ist das Maß an Unterstützung für die Säule.
Es ist weniger wahrscheinlich, dass sich eine sehr hohe Säule, die über den größten Teil ihrer Breite getragen wird, biegt als eine kürzere Säule ohne Unterstützung. Ingenieure können die effektive Länge für eine Berechnung des Verhältnisses der Schlankheit verwenden, indem sie nur den nicht unterstützten Abschnitt betrachten. Sie können auch die Leistung einer Säule in einer Struktur anpassen, indem Sie Unterstützung hinzufügen, um sie stabiler zu machen.
Ingenieure, die Konstruktionsspezifikationen entwickeln, können diese Formel verwenden, um sicherzustellen, dass die geplanten Spalten in einem Projekt den Anforderungen entsprechen. Sie können auch ihre Mathematik überprüfen, wenn die Struktur steigt, indem sie Spalten abtasten und ein Schlankheitsverhältnis berechnen, um festzustellen, ob sie ausreichen. Andernfalls besteht die Gefahr, dass das Gebäude beim Hochfahren herunterfällt. Ein Gebäude mit unzureichenden Unterstützungen kann auch eine Gebäudeinspektion nicht bestehen. Möglicherweise muss der Bauherr das Gebäude nachrüsten oder reparieren und erneut eine Genehmigung für die Nutzung des Gebäudes beantragen.