คอลัมน์ลำแสงคืออะไร?

คอลัมน์คานเป็นสมาชิกแนวตั้งที่รองรับน้ำหนัก - แรงลมและแรงแผ่นดินไหว - บนลำแสงด้านบน นี่คือความสำเร็จโดยการถ่ายโอนที่โหลดลงผ่านโครงสร้างที่สร้างขึ้นเพื่อรากฐาน เสาคานถูกใช้ในการก่อสร้างอาคารมาตั้งแต่สมัยโบราณ ตัวอย่างแรก ๆ ที่มีชื่อเสียงในเรื่องนี้ ได้แก่ สนามกีฬาโรมันและวิหารพาร์เธนอนกรีก

ตึกระฟ้าสมัยใหม่จะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการใช้ระบบเสาคานเหล็ก หนึ่งในตึกระฟ้าแห่งแรกที่ใช้การก่อสร้างประเภทนี้คือในอาคาร Woolworth ซึ่งสร้างขึ้นในนิวยอร์กซิตี้ในปี 1913 โดยปกติแล้วในกรอบตึกระฟ้าเหล็ก I-beams วางอยู่บนเสาที่มีรูปตัว H ส่วนหน้าแปลนที่ยาวขึ้นของคอลัมน์รูปตัว H จะหนากว่าส่วนเว็ปกลาง นี่คือเพื่อที่จะสามารถทนต่อแรงบีบอัดได้ดียิ่งขึ้น

สมาชิกกรอบโครงสร้างเหล่านี้สามารถทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับในวิหารพาร์เธนอนและโคลีเซียมเสาค้ำที่มีอายุมากกว่าหลายแห่งสร้างขึ้นจากหิน นอกจากนี้ไม้ก็มักจะใช้เพื่อการนี้ในการก่อสร้างกรอบไม้ นอกจากนี้ยังใช้ระบบเสาคานคอนกรีตเพื่อสร้างสะพานทางหลวงและอาคารอื่น ๆ

เมื่อสมาชิกที่สนับสนุนเหล่านี้ทำจากเหล็กพวกเขาสามารถมีรูปร่างที่แตกต่างหลากหลาย เช่นเดียวกับเสาคานรูปตัว H ส่วนท่อกลมและสี่เหลี่ยมของเหล็กก็มักจะถูกนำมาใช้เช่นกัน บางครั้งเสากลวงเหล่านี้จะเต็มไปด้วยคอนกรีตซึ่งช่วยเสริมพวกเขา

การออกแบบคอลัมน์บีมมักจะทำได้ดีที่สุดโดยวิศวกรโครงสร้าง วิศวกรโครงสร้างใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนในการคำนวณโหลดคอลัมน์ที่คาดการณ์ไว้ สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีเสาคานเพียงพอในกรอบเพื่อรองรับอาคารและกองกำลังใด ๆ เช่นลมและการเคลื่อนไหวของโลก

ในรูปแบบส่วนใหญ่ของการก่อสร้างประเภทนี้มักใช้การเชื่อมต่อเสาคานพิเศษ ในการทำกรอบเหล็กคอลัมน์มักถูกเชื่อมเข้ากับแผ่นเหล็กจากนั้นจึงทำการยึดหรือติดตรึงกับลำแสง มักใช้รูปทรงต่าง ๆ เช่น ครีบ หรือแผ่น ปลายแบบยืดหยุ่น

ความล้มเหลวของการก่อสร้างประเภทนี้อาจส่งผลให้เกิดการโก่งของคอลัมน์ บางครั้งสิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้หากใช้วัสดุที่มีข้อบกพร่องหรือการคำนวณผิดในความสามารถในการรับน้ำหนักท่ามกลางเหตุผลอื่น หากการโหลดสูงเกินไปสำหรับโครงสร้างเฟรมคอลัมน์คานมันอาจพังทลายได้ นี่คือเหตุผลที่การก่อสร้างประเภทนี้ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ