Hva er en kort kolonne?

En kort kolonne er et konstruksjonselement som har relativt kort lengde så å si at den vil svikte i komprimering hvis den er jevnt lastet langs aksen. Søyler kan klassifiseres som korte, mellomliggende eller lange, avhengig av lengder, materialegenskaper og lengder på andre kolonner i samme struktur. En kort søyle skiller seg fra en medium eller lang kolonne, som hver kan svikte ved å bøye seg når den er jevnt lastet langs aksen.

Ingen enkelt lengde eller lengdeområde definerer en kort kolonne. Om en kolonne anses å være kort, avhenger snarere av en rekke faktorer. En kort kolonne kan være laget av forskjellige materialer, inkludert konstruksjonsstål, aluminiumslegeringer, armert betong eller til og med tre. Avhengig av hvilket av disse materialene de er laget av, kan korte søyler ha forskjellige lengder på grunn av de forskjellige styrkene til disse materialene. Strukturelle søyler som er korte i forhold til de andre søylene i en bestemt historie om en bygning, regnes også som korte søyler.

Kolonner mislykkes vanligvis i en av to modus. De kan knuses, noe som betyr at de mislyktes i komprimering, eller at de kan bøye seg, som er et fenomen som kalles knekking. Hvilken modus de feiler i, avhenger av en rekke faktorer, inkludert geometrien til kolonnen og kolonnens materialegenskaper. Fordeling av trykkrefter over tverrsnittsarealet til søylen er også viktig. Hvis kompresjonen brukes ujevnt over kolonnen, med mer kraft på den ene kanten enn den andre, økes sjansene for knekking.

Relativt korte kolonner vil sannsynligvis mislykkes i komprimering. Spenning på en kolonne på grunn av belastning må være mindre enn styrken til kolonnen for at kolonnen skal støtte lasten. Bygninger er spesielt designet for å sikre at dette er tilfelle; Ellers ville bygningen kollapse.

For sikkerhets skyld er søylene designet for å være sterkere enn nødvendig under forventede forhold. Dette er kjent som en sikkerhetsmargin. En sikkerhetsmargin er med på å sikre at mengden stress hver kolonne er i stand til å motstå overstiger belastningen den opplever ved faktisk bruk. I sjeldne tilfeller, for eksempel en naturkatastrofe, kan imidlertid belastningen på en søyle uventet overstige dens styrke og forårsake svikt i kolonnen. Dette utgjør en viktig bekymring for kort kolonnedesign.

Sammenlignet med andre kolonner, er korte kolonner relativt stivere, noe som resulterer i større mottakelighet for skade under et jordskjelv eller andre ekstreme hendelser. Derfor må spesiell oppmerksomhet rettes mot utformingen deres for å sikre lydkonstruksjon. Av denne grunn er kort kolonnedesign spesielt viktig i mindre utviklede nasjoner i områder som er utsatt for jordskjelv, som Honduras og India.

På grunn av deres relative stivhet sammenlignet med andre strukturelle elementer, opplever korte søyler økt seismisk etterspørsel, noe som utsetter dem for mer styrke i et jordskjelv. Dette fenomenet er kjent som den korte kolonneeffekten. Korte søyler som mislykkes på denne måten er preget av sprekker i form av et X som er synlig på utsiden av søylen. Designere unngår vanligvis bruk av slike kolonner i bygninger når det er mulig for å unngå den korte kolonneeffekten. Der bruken ikke kan unngås, vil designere typisk øke robustheten til konstruksjonsdesignet for å kompensere for den økte risikoen.