Co to jest kolumna wiązki?

Słup belkowy to pionowy element, który podtrzymuje obciążenie - ciężar, siłę wiatru i siłę sejsmiczną - na belce nad nim. Odbywa się to poprzez przeniesienie tego obciążenia w dół, poprzez zbudowaną konstrukcję, na jej fundament. Słupy belkowe były stosowane w budownictwie od czasów starożytnych. Niektóre słynne wczesne przykłady to Rzymskie Koloseum i grecki Partenon.

Nowoczesne drapacze chmur nie byłyby możliwe bez użycia systemu stalowej kolumny belkowej. Jednym z pierwszych drapaczy chmur wykorzystujących tego rodzaju konstrukcję był budynek Woolworth, który został zbudowany w Nowym Jorku w 1913 r. Zazwyczaj w ramach wieżowca stalowe dwuteowniki spoczywają na kolumnach w kształcie litery „H”. Dłuższe boki kołnierza kolumny w kształcie litery H są grubsze niż środkowa część środnika. Ma to na celu lepsze wytrzymanie sił ściskających.

Te konstrukcyjne elementy ramowe mogą być wykonane z wielu różnych materiałów. Podobnie jak w Partenonie i Koloseum, wiele starszych kolumn wspierających wykonano z kamienia. Ponadto drewno jest często wykorzystywane do tego celu w konstrukcji szkieletowej. Ponadto często stosuje się systemy słupów betonowych do budowy mostów drogowych i innych budynków.

Gdy te elementy wspierające są wykonane ze stali, mogą mieć różne kształty. Oprócz kolumny belki w kształcie litery H często stosuje się również okrągłe i kwadratowe sekcje rurowe ze stali. Czasami te puste kolumny są wypełnione betonem, co dodatkowo je wzmacnia.

Konstrukcja kolumny belki jest zwykle najlepiej wykonywana przez inżyniera budowlanego. Inżynierowie budowlani używają złożonych wzorów matematycznych do obliczania rzutowanego obciążenia kolumny. Pomaga to upewnić się, że w ramie jest wystarczająco dużo słupów belek, aby utrzymać gmach i wszelkie siły, takie jak ruch wiatru i ziemi, które mogą na niego oddziaływać.

W większości form tego rodzaju konstrukcji zwykle stosuje się specjalne połączenia słupów belkowych. W konstrukcji stalowej kolumna jest często przyspawana do stalowej płyty, a następnie przykręcana lub nitowana do belki. Często stosuje się różne kształty, takie jak płetwy lub elastyczne płyty końcowe .

Awaria tego typu konstrukcji może spowodować wyboczenie kolumny. Czasami może się to zdarzyć, jeśli zostaną użyte wadliwe materiały lub jeśli między innymi nastąpi błąd w obliczeniu nośności. Jeśli obciążenie jest wystarczająco wysokie dla konstrukcji szkieletowej słupa belki, może się zawalić. Dlatego właściwe zaprojektowanie tego typu konstrukcji jest ważne.