Co to jest kolumna wiązki?

Kolumna wiązki to element pionowy, który obsługuje obciążenie - ciężar, siłę wiatrową i siłę sejsmiczną - na wiązce nad nią. Odbywa się to poprzez przeniesienie tego obciążenia w dół, przez zbudowaną konstrukcję, do jego fundamentu. Kolumny wiązki były używane w budownictwie od czasów starożytnych. Niektóre słynne wczesne przykłady tego obejmują Koloseum Roman i Grecki Partenon.

Nowoczesne drapacze wieżowce nie byłyby możliwe bez użycia stalowego systemu kolumny wiązki. Jednym z pierwszych wieżowców korzystających z tego rodzaju konstrukcji był budynek Woolworth, który został zbudowany w Nowym Jorku w 1913 roku. Zazwyczaj w ramach wieżowca, stalowe i belki spoczywają na kolumnach, które mają kształt litery H. Dłuższe boki kołnierza kolumny w kształcie litery H są grubsze niż środkowy kawałek sieci. Dzieje się tak, aby lepiej wytrzymać siły kompresyjne.

Te strukturalne elementy ramy mogą być wykonane z wielu różnych materiałów. Podobnie jak w Partenon i Coliseum, wiele starszych wspierających ColumNS zostały wykonane z kamienia. Ponadto w tym celu często wykorzystywane jest również drewno w konstrukcji drewnianej ramki. Również systemy kolumn betonowych są często stosowane do wytwarzania mostów na autostradzie i innych budynków.

Gdy te elementy podtrzymujące są wykonane ze stali, mogą mieć różne kształty. A także kolumna wiązki w kształcie litery H, często wykorzystywane są również okrągłe i kwadratowe rurkowe odcinki stali. Czasami te puste kolumny są wypełnione betonem, co dodatkowo je wzmacnia.

Projektowanie kolumny wiązki

​​jest zwykle najlepiej wykonane przez inżyniera strukturalnego. Inżynierowie strukturalni używają złożonych formuł matematycznych do obliczenia prognozowanego obciążenia kolumny. Pomaga to zapewnić wystarczającą liczbę kolumn wiązkowych w ramach, aby utrzymać gmach i wszelkie siły, takie jak ruch wiatru i ziemi, które mogą na nim działać.

W większości form tego rodzaju konstrukcji, specjalna wiązka ColumN zwykle stosuje się połączenia. W ramach stalowych kolumna jest często spawana do stalowej płyty, a następnie przykręcona lub nitana do belki. Często wykorzystywane są różne kształty, takie jak Fin lub elastyczne.

Niepowodzenie tego rodzaju konstrukcji może spowodować wyboczenie kolumny. Czasami może się to zdarzyć, jeśli zastosowane są wadliwe materiały lub w przypadku pomyłki w pojemności łożyska obciążenia, między innymi. Jeśli obciążenie jest wystarczająco zbyt wysokie dla konstrukcji ramki kolumnowej, może on się zapaść. Dlatego ważne jest prawidłowe zaprojektowanie tego rodzaju konstrukcji.