Wat is slankheid ratio?
Slankheidsverhouding is een beoordeling van het vermogen van een structureel lid om knikdrukken te weerstaan. Ingenieurs kunnen dit bepalen door de lengte van de kolom te delen door wat bekend staat als de ronddraaiende straal, de gewichtsverdeling rond het midden van de kolom. Deze berekeningen zijn belangrijk voor ondersteunende balken en andere structurele componenten, om ervoor te zorgen dat ze niet zullen falen en een structuur het risico van ernstige schade of instorting oplevert.
Om de slankheidsverhouding te bepalen, heeft de ingenieur een meting van de lengte van de kolom nodig en moet hij de ronddraaiende straal berekenen door te kijken hoe het gewicht zich over het midden verdeelt. Dit wordt bepaald door de breedte. Als de kolom erg smal is, concentreert het gewicht zich dicht bij het midden. Brede kolommen hebben meer verdeeld gewicht en neigen minder snel te knikken.
Het is mogelijk om de lengte eenvoudig te delen door de breedte voor een snelle schatting van de slankheidsverhouding. Als de kolom te slank is, zal deze gevoelig zijn voor knikken, waarbij het midden wijkt, zelfs als de boven- en onderkant stevig blijven. Aan de andere kant kan een zeer dikke kolom zo zwaar zijn dat deze zelf structurele problemen veroorzaakt. Het gewicht van zware steunkolommen kan een groot probleem zijn in hoge gebouwen.
Er zijn enkele aanvullende overwegingen om rekening te houden met de slankheidsverhouding. Een daarvan is het materiaal dat wordt gebruikt om de kolom te maken. Houten structurele elementen buigen eerder dan staal of beton. Ze hebben een iets andere verhouding nodig om een veiligheidsmarge in te bouwen. Evenzo is het ondersteuningsniveau dat beschikbaar is voor de kolom belangrijk.
Een zeer lange kolom die het grootste deel van de breedte wordt ondersteund, is minder waarschijnlijk om te buigen dan een kortere kolom zonder ondersteuning. Ingenieurs kunnen de effectieve lengte gebruiken, alleen kijkend naar het niet-ondersteunde gedeelte, in een berekening van de slankheidsverhouding. Ze kunnen ook de manier aanpassen waarop een kolom in een structuur presteert door ondersteuning toe te voegen om deze steviger te maken.
Ingenieurs die ontwerpspecificaties ontwikkelen, kunnen deze formule gebruiken om ervoor te zorgen dat de geplande kolommen in een project voldoende zijn voor de behoefte. Ze kunnen ook hun wiskunde controleren naarmate een structuur omhoog gaat, door kolommen te bemonsteren en een slankheidsgraad te berekenen om te bepalen of ze voldoende zijn. Als dit niet het geval is, bestaat het risico dat het gebouw valt als het omhoog gaat. Een gebouw met onvoldoende ondersteuning kan mogelijk ook niet slagen voor een bouwinspectie. De bouwer kan worden gevraagd om het achteraf te installeren of te repareren en opnieuw toestemming aan te vragen om het gebouw te gaan gebruiken.