کمانش اعضای تحت فشار ستون

کمانش یعنی ناپایداری و از بین رفتن عضو، تحت تغییرشکل‌های جانبی زیاد که به علت نیروها یا تنش‌های فشاری رخ می‌دهد. در اعضای تحت فشار، علاوه بر انهدام یا تسلیم مصالح تحت تنش‌های فشاری، کمانش یا از بین رفتن پایداری ارتجاعی عضو می‌تواند تحت تنش‌های به مراتب کوچکتر از مقاومت نهایی مصالح، باعث خرابی شود.

در عضو ساخته شده از نیمرخ فولادی (مثلاً یک ستون فولادی) کمانش به دو صورت ممکن است رخ دهد.

  1. کمانش کلی عضو
  2. کمانش موضعی اجزای بال یا جان نیمرخ به علت تنش‌های فشاری.

نیروی کمانشی ستون نسبت مستقیم با مقطع ستون و نسبت عکس با ارتفاع آن در حد فاصل طبقات دارد. یعنی هر چه ابعاد مقطع ستون بزرگتر باشد، نیروی کمانش آن بزرگتر و هر چه ارتفاع آن بلندتر باشد، نیروی کمانش آن کوچکتر است.

ستون‌های بلند را ستون‌های لاغر می‌نامند. نسبت لاغری ستون به طور تقريبی از تقسيم طول آزاد ستون به ۱/۴ بعد حداقل ستون به دست می‌آيد. با افزایش نسبت لاغری، ستون لاغرتر شده و ظرفیت باربری فشاری آن کاهش می‌یابد. یک نیمرخ فولادی ترکیبی از ورق‌های فولادی نازک است (ورق‌های بال و جان). این اجزای نازک اگر به عللی تحت تنش‌های فشاری قرار گیرند کمانه می‌کنند و در نتیجه قسمتی از نیمرخ، خاصیت باربری خود را از دست می‌دهد. به این پدیده کمانش موضعی می‌گویند.

کمانش اعضای تحت فشار ستون

مقاطع مناسب برای ستون‌ها

مقطع مناسب برای ستون‌ها بصورت قوطی مربع یا مستطیلی است. مقاطع دایره‌ای و چند ضلعی نیز در سازه کاربرد دارند و عموماً به منظور تأمین ملاحظات معماری استفاده می‌ شوند. شکل مقطع ستون‌ها معمولاً به مقدار و وضعیت بار وارد شده نیز بستگی دارد. برای ساختن ستون‌های فولادی از انواع پروفیل‌ها و ورق‌ها استفاده می‌شود. عموماً ستو‌ن‌ها از لحاظ شکل ظاهری به سه گروه تقسیم می‌شوند.

  1. نیمرخ نوردشده (بهترین پروفیل نوردشده برای ستون، تیرآهن بال پهن (IPB) یا قوطی مربع شکل است)
  2. ستون مرکب از نیمرخ‌های نورد شده
  3. ستون ساخته شده از ورق

About دکتر حشمدار

پرفسور حشمدار دارای دانشنامه دکترای سازه در زمینه طراحی سازه های سه بعدی و دانشنامه دکترای کامپیوتر در زمینه الگوهای ژنتیکی ، مولف ده ها کتاب و مدال طلای بهترین پژوهشگر جهان در زمینه سازه در سال 2011 می باشد. Computers and Structures, Inc. CALL: +13473940002 Dr. Hashamdar

Check Also

انواع سنگ های ساختمانی با عکس و کاربردی که هریک دارند

 سنگ گرانیت سنگ گرانیت یکی متداول‌ترین انواع سنگ های ساختمانی از دسته سنگ‌های آذرین است …