Wat is een korte kolom?

Een korte kolom is een constructiedeel waarvan de relatief korte lengte er vrijwel voor zorgt dat het niet zal comprimeren als het gelijkmatig langs zijn as wordt belast. Kolommen kunnen worden geclassificeerd als kort, gemiddeld of lang, afhankelijk van hun lengte, hun materiaaleigenschappen en de lengte van andere kolommen in dezelfde structuur. Een korte kolom verschilt van een middellange of lange kolom, die elk kunnen falen door te buigen wanneer ze gelijkmatig langs de as worden geladen.

Geen enkele specifieke lengte of lengtebereik definieert een korte kolom. Of een kolom als kort wordt beschouwd, hangt af van verschillende factoren. Een korte kolom kan zijn gemaakt van verschillende materialen, waaronder constructiestaal, aluminiumlegeringen, gewapend beton of zelfs hout. Afhankelijk van van welke van deze materialen ze zijn gemaakt, kunnen korte kolommen verschillende lengtes hebben vanwege de verschillende sterktes van deze materialen. Structurele kolommen met een korte lengte ten opzichte van de andere kolommen op een bepaald verhaal van een gebouw worden ook beschouwd als korte kolommen.

Kolommen mislukken meestal in een van de twee modi. Ze kunnen worden verpletterd, wat betekent dat ze in compressie faalden, of ze kunnen buigen, een fenomeen dat bekend staat als knikken. In welke modus ze falen, hangt af van verschillende factoren, waaronder de geometrie van de kolom en de materiaaleigenschappen van de kolom. Verdeling van de drukkrachten over het dwarsdoorsnedegebied van de kolom is ook belangrijk. Als compressie ongelijkmatig wordt toegepast over de kolom, met meer kracht op de ene rand dan de andere, neemt de kans op knikken toe.

Relatief korte kolommen mislukken meestal in compressie. De belasting op een kolom als gevolg van belasting moet kleiner zijn dan de sterkte van de kolom om de kolom de belasting te laten ondersteunen. Gebouwen zijn specifiek ontworpen om ervoor te zorgen dat dit het geval is; anders zou het gebouw instorten.

Voor de veiligheid zijn kolommen ontworpen om sterker te zijn dan noodzakelijk onder verwachte omstandigheden. Dit staat bekend als een veiligheidsmarge. Een veiligheidsmarge helpt ervoor te zorgen dat de hoeveelheid stress die elke kolom kan weerstaan ​​groter is dan de stress die het ervaart bij feitelijk gebruik. In zeldzame omstandigheden, zoals een natuurramp, kan de spanning op een kolom echter onverwacht zijn sterkte overschrijden, waardoor de kolom faalt. Dit vormt een belangrijke zorg voor het ontwerp van een korte kolom.

In vergelijking met andere kolommen zijn korte kolommen relatief stijver, wat resulteert in een grotere gevoeligheid voor schade tijdens een aardbeving of andere extreme gebeurtenissen. Daarom moet speciale aandacht worden besteed aan hun ontwerp om een ​​degelijke constructie te garanderen. Om deze reden is het ontwerp van een korte kolom bijzonder belangrijk in minder ontwikkelde landen in gebieden die vatbaar zijn voor aardbevingen, zoals Honduras en India.

Vanwege hun relatieve stijfheid in vergelijking met andere structurele elementen, ondervinden korte kolommen een verhoogde seismische vraag, waardoor ze meer kracht ondervinden bij een aardbeving. Dit fenomeen staat bekend als het korte kolomeffect. Korte kolommen die op deze manier falen worden gekenmerkt door scheuren in de vorm van een X zichtbaar aan de buitenkant van de kolom. Ontwerpers vermijden doorgaans het gebruik van dergelijke kolommen in gebouwen waar mogelijk om het korte kolomeffect te vermijden. Waar het gebruik ervan niet kan worden vermeden, zullen ontwerpers doorgaans de robuustheid van het structurele ontwerp verhogen om het verhoogde risico te compenseren.