Wat is een balk kolom?
Een balkkolom is een verticaal element dat de belasting - gewicht, windkracht en seismische kracht - op een balk erboven ondersteunt. Dit wordt bereikt door die belasting naar beneden over te dragen, door de gebouwde structuur, naar zijn fundering. Balkzuilen worden al sinds de oudheid in de bouw gebruikt. Enkele beroemde vroege voorbeelden hiervan zijn het Romeinse Colosseum en het Griekse Parthenon.
Moderne wolkenkrabbers zouden niet mogelijk zijn zonder het gebruik van een stalen balkkolomsysteem. Een van de eerste wolkenkrabbers die dit soort constructie gebruikten, bevond zich in het Woolworth Building, dat in 1913 in New York City werd gebouwd. In stalen wolkenkrabbers rusten meestal stalen I-balken op H-vormige kolommen. De langere flenszijden van de H-vormige kolom zijn dikker dan het middelste lijf. Dit is zodat het beter bestand is tegen compressiekrachten.
Deze structurele omlijstingselementen kunnen van veel verschillende materialen worden gemaakt. Net als in het Parthenon en het Colosseum waren veel oudere steunpilaren van steen. Bovendien wordt hout ook vaak voor dit doel gebruikt in de constructie van houtskeletbouw. Ook worden betonnen balkenkolomsystemen vaak gebruikt om snelwegbruggen en andere gebouwen te maken.
Wanneer deze ondersteunende elementen van staal zijn, kunnen ze een verscheidenheid aan verschillende vormen hebben. Naast de H-vormige balkkolom worden ook vaak ronde en vierkante buisvormige stukken staal gebruikt. Soms worden deze holle kolommen gevuld met beton, waardoor ze verder worden versterkt.
Balkenkolomontwerp wordt meestal het beste uitgevoerd door een constructeur. Structurele ingenieurs gebruiken complexe wiskundige formules om de verwachte kolombelasting te berekenen. Dit helpt ervoor te zorgen dat er voldoende balkkolommen in het frame zijn om het bouwwerk en eventuele krachten, zoals wind- en aardbewegingen, die erop kunnen werken te ondersteunen.
Bij de meeste vormen van dit soort constructie worden meestal speciale balkkolomverbindingen gebruikt. In stalen frames wordt de kolom vaak aan een stalen plaat gelast en vervolgens aan de balk vastgebout of geklonken. Verschillende vormen, zoals vin- of flexibele eindplaten, worden vaak gebruikt.
Falen van dit type constructie kan leiden tot knikken van de kolom. Soms kan dit gebeuren als defecte materialen worden gebruikt, of als een misrekening wordt gemaakt, onder andere redenen. Als de belasting voldoende te hoog is voor de framestructuur van de balk, kan deze instorten. Dit is de reden waarom het belangrijk is om dit type constructie correct te ontwerpen.