O que é uma coluna curta?
Uma coluna curta é um membro estrutural cujo comprimento relativamente curto praticamente garante que haverá falha na compactação se for carregado uniformemente ao longo de seu eixo. As colunas podem ser classificadas como curtas, intermediárias ou longas, dependendo do comprimento, das propriedades do material e do comprimento de outras colunas na mesma estrutura. Uma coluna curta difere de uma coluna média ou longa, cada uma das quais pode falhar ao dobrar quando carregada uniformemente ao longo do eixo.
Nenhum comprimento específico específico ou intervalo de comprimentos define uma coluna curta. Em vez disso, se uma coluna é considerada curta depende de vários fatores. Uma coluna curta pode ser feita de vários materiais, incluindo aço estrutural, ligas de alumínio, concreto armado ou até madeira. Dependendo de qual desses materiais eles são feitos, as colunas curtas podem ter comprimentos diferentes devido às diferentes forças desses materiais. As colunas estruturais com comprimento curto em relação às outras colunas em uma história específica de um edifício também são consideradas colunas curtas.
As colunas geralmente falham em um dos dois modos. Eles podem ser esmagados, significando que falharam na compressão ou podem dobrar, que é um fenômeno conhecido como flambagem. O modo em que eles falham depende de vários fatores, incluindo a geometria da coluna e as propriedades do material da coluna. A distribuição das forças de compressão pela área de seção transversal da coluna também é importante. Se a compressão for aplicada de maneira desigual na coluna, com mais força em uma borda do que em outra, as chances de flambagem aumentam.
É provável que colunas relativamente curtas falhem na compactação. O estresse em uma coluna devido ao carregamento deve ser menor que a força da coluna para que a coluna suporte a carga. Os edifícios são projetados especificamente para garantir que este seja o caso; caso contrário, o edifício entraria em colapso.
Por segurança, as colunas foram projetadas para serem mais fortes do que o necessário nas condições esperadas. Isso é conhecido como margem de segurança. Uma margem de segurança ajuda a garantir que a quantidade de estresse que cada coluna possa suportar exceda o estresse sofrido no uso real. Em raras circunstâncias, como um desastre natural, no entanto, o estresse em uma coluna pode exceder inesperadamente sua força, causando falha na coluna. Isso representa uma preocupação importante para o design da coluna curta.
Em comparação com outras colunas, as colunas curtas são relativamente mais rígidas, resultando em maior suscetibilidade a danos durante um terremoto ou outros eventos extremos. Portanto, atenção especial deve ser dada ao seu design para garantir uma construção sólida. Por esse motivo, o design de colunas curtas é particularmente importante em países menos desenvolvidos em áreas propensas a terremotos, como Honduras e Índia.
Devido à sua rigidez relativa em comparação com outros membros estruturais, as colunas curtas experimentam aumento da demanda sísmica, sujeitando-os a mais força em um terremoto. Esse fenômeno é conhecido como efeito de coluna curta. As colunas curtas que falham dessa maneira são caracterizadas por rachaduras na forma de um X visível do lado de fora da coluna. Os designers geralmente evitam o uso dessas colunas em edifícios sempre que possível para evitar o efeito de coluna curta. Onde seu uso não puder ser evitado, os projetistas normalmente aumentam a robustez do projeto estrutural para compensar o aumento do risco.