คอลัมน์สั้นคืออะไร

คอลัมน์สั้นเป็นสมาชิกโครงสร้างที่มีความยาวค่อนข้างสั้นทำให้มั่นใจได้ว่ามันจะล้มเหลวในการบีบอัดหากมีการโหลดอย่างสม่ำเสมอตามแนวแกน คอลัมน์สามารถแบ่งได้เป็นแบบสั้นกลางหรือยาวขึ้นอยู่กับความยาวคุณสมบัติของวัสดุและความยาวของคอลัมน์อื่น ๆ ในโครงสร้างเดียวกัน คอลัมน์สั้นแตกต่างจากคอลัมน์กลางหรือยาวซึ่งแต่ละคอลัมน์สามารถล้มเหลวได้โดยการดัดเมื่อมีการโหลดตามแนวแกนอย่างสม่ำเสมอ

ไม่มีความยาวหรือช่วงความยาวที่เฉพาะเจาะจงกำหนดคอลัมน์สั้น แต่การพิจารณาว่าคอลัมน์นั้นสั้นหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ คอลัมน์สั้นอาจทำจากวัสดุต่าง ๆ รวมถึงเหล็กโครงสร้างโลหะผสมอลูมิเนียมคอนกรีตเสริมเหล็กหรือไม้ คอลัมน์สั้นอาจมีความยาวต่างกันเนื่องจากวัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุเหล่านี้ คอลัมน์โครงสร้างที่มีความยาวสั้นเมื่อเทียบกับคอลัมน์อื่น ๆ ในเรื่องราวของอาคารจะถือว่าเป็นคอลัมน์สั้น

คอลัมน์ส่วนใหญ่มักจะล้มเหลวในหนึ่งในสองโหมด พวกเขาสามารถถูกบดขยี้ซึ่งหมายความว่าพวกเขาล้มเหลวในการบีบอัดหรือพวกเขาสามารถโค้งงอซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่รู้จักกันเป็นโก่ง โหมดใดที่พวกเขาล้มเหลวขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงเรขาคณิตของคอลัมน์และคุณสมบัติของวัสดุของคอลัมน์ การกระจายแรงอัดข้ามพื้นที่หน้าตัดของเสาก็มีความสำคัญเช่นกัน หากการบีบอัดถูกนำไปใช้อย่างไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งคอลัมน์โดยมีแรงที่ขอบหนึ่งมากกว่าอีกด้านหนึ่งโอกาสของการโก่งงอจะเพิ่มขึ้น

คอลัมน์สั้น ๆ ค่อนข้างน่าจะล้มเหลวในการบีบอัด ความเค้นในคอลัมน์เนื่องจากการโหลดต้องน้อยกว่าความแข็งแรงของคอลัมน์เพื่อให้คอลัมน์รองรับการโหลด อาคารได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นกรณีนี้ มิฉะนั้นอาคารจะพัง

เพื่อความปลอดภัยเสาถูกออกแบบให้แข็งแรงเกินความจำเป็นภายใต้เงื่อนไขที่คาดหวัง เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อความปลอดภัย ระยะขอบด้านความปลอดภัยช่วยให้มั่นใจว่าจำนวนของความเครียดแต่ละคอลัมน์สามารถทนต่อความเครียดได้เกินกว่าความเครียดที่เกิดขึ้นในการใช้งานจริง ในสถานการณ์ที่หายากเช่นภัยพิบัติทางธรรมชาติอย่างไรก็ตามความเครียดในคอลัมน์อาจเกินกำลังโดยไม่คาดคิดทำให้คอลัมน์ล้มเหลว นี่เป็นข้อกังวลสำคัญสำหรับการออกแบบคอลัมน์สั้น ๆ

เมื่อเปรียบเทียบกับคอลัมน์อื่นคอลัมน์สั้นนั้นค่อนข้างแข็งทำให้เกิดความไวต่อความเสียหายในระหว่างเกิดแผ่นดินไหวหรือเหตุการณ์รุนแรงอื่น ๆ จะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการออกแบบของพวกเขาเพื่อให้มั่นใจในการสร้างเสียง ด้วยเหตุนี้การออกแบบคอลัมน์สั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในประเทศที่มีการพัฒนาน้อยในพื้นที่ที่มีแนวโน้มที่จะเกิดแผ่นดินไหวเช่นฮอนดูรัสและอินเดีย

เนื่องจากความแข็งสัมพัทธ์ของพวกเขาเมื่อเทียบกับสมาชิกโครงสร้างอื่น ๆ คอลัมน์สั้น ๆ ได้สัมผัสกับความต้องการแผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้นทำให้พวกเขามีแรงในแผ่นดินไหวมากขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าผลคอลัมน์สั้น คอลัมน์สั้น ๆ ที่ล้มเหลวในลักษณะนี้มีรอยแตกในรูปของ X ที่มองเห็นได้ที่ด้านนอกของคอลัมน์ โดยทั่วไปนักออกแบบจะหลีกเลี่ยงการใช้คอลัมน์ดังกล่าวในอาคารทุกครั้งที่ทำได้เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของคอลัมน์สั้น ในกรณีที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการใช้งานได้นักออกแบบมักจะเพิ่มความทนทานของการออกแบบโครงสร้างเพื่อชดเชยความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น