Pin
Send
Share
Send


Omdat de axiale belasting op een perfect rechte slanke kolom met elastische materiaaleigenschappen in omvang toeneemt, doorloopt deze ideale kolom drie toestanden: stabiel evenwicht, neutraal evenwicht en instabiliteit. De rechte kolom onder belasting is in stabiel evenwicht als een zijdelingse kracht, uitgeoefend tussen de twee uiteinden van de kolom, een kleine zijdelingse afbuiging produceert die verdwijnt en de kolom terugkeert naar zijn rechte vorm wanneer de zijdelingse kracht wordt verwijderd. Als de kolombelasting geleidelijk wordt verhoogd, wordt een toestand bereikt waarin de rechte vorm van evenwicht zogenaamd neutraal evenwicht wordt en een kleine laterale kracht een afbuiging produceert die niet verdwijnt en de kolom in deze licht gebogen vorm blijft wanneer de laterale kracht wordt verwijderd. De belasting waarbij een neutraal evenwicht van een kolom wordt bereikt, wordt de kritische of knikbelasting genoemd. De toestand van instabiliteit wordt bereikt wanneer een lichte toename van de kolombelasting oncontroleerbaar groeiende laterale vervormingen veroorzaakt die leiden tot volledige ineenstorting.

Voor een axiaal geladen rechte kolom met eventuele eindondersteuningscondities, kan de vergelijking van statisch evenwicht, in de vorm van een differentiaalvergelijking, worden opgelost voor de afgebogen vorm en kritische belasting van de kolom. Bij scharnierende, vaste of vrije eindsteunomstandigheden volgt de afgebogen vorm in neutraal evenwicht van een aanvankelijk rechte kolom met uniforme dwarsdoorsnede over de gehele lengte altijd een gedeeltelijke of samengestelde sinusvormige krommevorm, en de kritische belasting wordt gegeven door

waar E = elasticiteitsmodulus van het materiaal, ikmin = het minimale traagheidsmoment van de dwarsdoorsnede, en L = werkelijke lengte van de kolom tussen de twee eindsteunen. Een variant van (1) wordt gegeven door

Tabel met waarden van K voor structurele kolommen van verschillende eindcondities (aangepast van Manual of Steel Construction, 8e editie, American Institute of Steel Construction, tabel C1.8.1).

waar r = ronddraaiende straal van kolomdwarsdoorsnede die gelijk is aan de vierkantswortel van (I / A), K = verhouding van de langste halve sinusgolf tot de werkelijke kolomlengte, en KL = effectieve lengte (lengte van een equivalente scharnierende scharnierkolom). Uit vergelijking (2) kan worden opgemerkt dat de kniksterkte van een kolom omgekeerd evenredig is met het kwadraat van zijn lengte.

Wanneer de kritieke stress, Fcr (Fcr =Pcr/EENwaar EEN = dwarsdoorsnede van de kolom), is groter dan de proportionele limiet van het materiaal, de kolom ondervindt een niet-elastische knik. Omdat bij deze spanning de helling van de spanning-rekcurve van het materiaal, Et (de tangensmodulus genoemd), kleiner is dan die onder de proportionele limiet, wordt de kritische belasting bij niet-elastische knik verminderd. In dergelijke gevallen zijn complexere formules en procedures van toepassing, maar in zijn eenvoudigste vorm wordt de formule voor kritische knikbelasting gegeven als vergelijking (3),

waar Et = tangensmodulus bij de spanning Fcr

Een kolom met een dwarsdoorsnede die geen symmetrie heeft, kan last krijgen van torsieknikken (plotseling draaien) voor of in combinatie met lateraal knikken. De aanwezigheid van de kronkelende vervormingen maakt zowel theoretische analyses als praktische ontwerpen nogal complex.

Excentriciteit van de belasting, of onvolkomenheden zoals initiële scheefheid, vermindert de kolomsterkte. Als de axiale belasting op de kolom niet concentrisch is, dat wil zeggen dat de actielijn ervan niet precies samenvalt met de centroidale as van de kolom, wordt de kolom gekenmerkt als excentrisch belast. De excentriciteit van de belasting, of een initiële kromming, onderwerpt de kolom aan onmiddellijke buiging. De verhoogde spanningen als gevolg van de gecombineerde axiale-plus-buigspanningen resulteren in een verminderd draagvermogen.

Uitbreidingen

Wanneer een kolom te lang is om in één stuk te worden gebouwd of getransporteerd, moet deze op de bouwplaats worden verlengd of gesplitst. Een kolom van gewapend beton wordt verlengd door de stalen wapeningsstaven een paar centimeter of voet boven de bovenkant van het beton te laten uitsteken, vervolgens het volgende niveau van wapeningsstaven te plaatsen om elkaar te overlappen en het beton van het volgende niveau te gieten. Een stalen kolom wordt verlengd door lasplaten op de flenzen en lijven of wanden van de kolommen te lassen of te bouten om een ​​paar inches of voet belastingoverdracht van de bovenste naar de onderste kolomsectie te verschaffen. Een houten kolom wordt meestal verlengd door het gebruik van een stalen buis of gewikkelde plaatmetalen plaat die op de twee verbindende houtsecties is geschroefd

Stichtingen

Een kolom die de lading naar een fundering draagt, moet middelen hebben om de lading over te dragen zonder het funderingsmateriaal te zwaar te belasten. Gewapend beton en metselwerkkolommen worden meestal direct bovenop betonnen funderingen gebouwd. Een stalen kolom, wanneer deze op een betonnen fundering zit, moet een basisplaat hebben om de belasting over een groter gebied te spreiden en daardoor de lagerdruk te verminderen. De basisplaat is een dikke rechthoekige stalen plaat die meestal aan het ondereinde van de kolom wordt gelast.

Klassieke bestellingen

Kerk van San Prospero, Reggio Emilia, Italië.

De Romeinse auteur Vitruvius, die vertrouwt op de geschriften (nu verloren) van Griekse auteurs, vertelt ons dat de oude Grieken geloofden dat hun Dorische orde voortkwam uit technieken voor het bouwen in hout waarin de eerder gladgemaakte boomstam werd vervangen door een stenen cilinder.

Dorische bestelling

De Dorische orde is de oudste en eenvoudigste van de klassieke orden. Het bestaat uit een verticale cilinder die onderaan breder is. Het heeft over het algemeen noch een basis noch een gedetailleerd kapitaal. Het wordt in plaats daarvan vaak bedekt met een omgekeerde frustum van een ondiepe kegel of een cilindrische band van gravures. Het wordt vaak de mannelijke orde genoemd omdat het wordt weergegeven op het onderste niveau van het Colosseum en het Parthenon en daarom werd aangenomen dat het meer gewicht kon dragen. De hoogte-dikteverhouding is ongeveer 8: 1. De schacht van een Dorische zuil is altijd geribbeld.

De Griekse Dorische, ontwikkeld in de westelijke Dorische regio van Griekenland, is de zwaarste en meest massieve van de bestellingen. Het komt uit het stylobaat zonder enige basis; het is vier tot zes keer zo lang als zijn diameter; het heeft twintig brede fluiten; de hoofdstad bestaat eenvoudig uit een gestreepte insnoering die opzwelt tot een gladde echinus, die een plat vierkant telraam draagt; het Dorische hoofdgestel is ook het zwaarst, ongeveer een vierde van de hoogtekolom. De Griekse Dorische orde werd niet gebruikt na c. 100 v.G.T. tot zijn "herontdekking" in het midden van de achttiende eeuw.

Toscaanse bestelling

De Toscaanse orde, ook bekend als Roman Doric, is ook een eenvoudig ontwerp, de basis en het kapitaal zijn beide series cilindrische schijven met afwisselende diameter. De schacht is bijna nooit geribbeld. De verhoudingen variëren, maar zijn over het algemeen vergelijkbaar met Dorische kolommen. Hoogte / breedteverhouding is ongeveer 7: 1.

Ionische orde

De Ionische kolom is aanzienlijk complexer dan de Dorische of Toscaanse. Het heeft meestal een basis en de as is vaak gecanneleerd (het heeft groeven in de lengte gesneden). Aan de bovenkant bevindt zich een hoofdletter in de karakteristieke vorm van een rol, in de vier hoeken een volute of schuif genoemd. De hoogte-dikteverhouding is ongeveer 9: 1. Vanwege de meer verfijnde verhoudingen en schuifhoofdletters wordt de Ionische kolom soms geassocieerd met academische gebouwen.

Ionische hoofdstad

Corinthische orde

De Korinthische orde is vernoemd naar de Griekse stadstaat Korinthe, waarmee het in die periode was verbonden. Volgens de Griekse architectuurhistoricus Vitruvius werd de kolom echter gemaakt door de beeldhouwer Callimachus, waarschijnlijk een Athener, die acanthusbladeren trok rond een votiefkorf. In feite werd de oudste bekende Corinthische hoofdstad gevonden in Bassae, gedateerd op 427 v.Chr. Het wordt soms de vrouwelijke volgorde genoemd omdat het zich op het hoogste niveau van het Colosseum bevindt en het minste gewicht heeft, en ook de slankste verhouding van dikte tot hoogte heeft. Hoogte / breedteverhouding is ongeveer 10: 1.

Samengestelde bestelling

De samengestelde volgorde ontleent zijn naam aan de hoofdstad die een samenstelling is van de Ionische en Korinthische hoofdsteden. De acanthus van de Korinthische kolom heeft al een rolachtig element, dus het onderscheid is soms subtiel. Over het algemeen is de composiet qua proportie en werkgelegenheid vergelijkbaar met de Corinthiër, vaak in de bovenste lagen van colonnades. Hoogte / breedteverhouding is ongeveer 11: 1 of 12: 1.

Solomonic

Hoofdstad van Solomonic Column

Solomonische zuilen waren uitvindingen van barokke architecten in Europa. Ze werden niet gebruikt in de oudheid, maar werden door barokarchitecten 'Solomonic' genoemd omdat ze gebaseerd waren op een beschrijving van kolommen in de grote tempel van koning Salomo in het Oude Testament. Een Solomonische kolom begint op een basis en eindigt in een hoofdletter, net als een klassieke kolom, maar de schacht draait rond de gebruikelijke parameters van een kolom, en produceert een dramatisch, kronkelig effect van beweging. Het meest bekende gebruik van Solomonische zuilen is in de baldocchino ontworpen door Bernini voor de Sint-Pietersbasiliek in Vaticaanstad.

Opmerkelijke kolommen in de geschiedenis

  • Alexander Column
  • Pijlers van Ashoka
  • Berlijn overwinning kolom
  • Kolom Heilige Drievuldigheid in Olomouc
  • IJzeren pijler van Delhi
  • Monument voor de grote brand van Londen
  • Nelsons column
  • Rostrale kolommen
  • Sigismund's kolom
  • Zuil van Trajanus

Zie ook

  • architectuur
  • Bouw

Referenties

  • Krul, James Stevens. 2003. Klassieke architectuur: een inleiding tot de woordenschat en benodigdheden, met een selecte verklarende woordenlijst. New York: Norton. ISBN 0393731197.
  • Harbeson, John F. 2008. The Study of Architectural Design: With Special Reference to the Program of the Beaux-Arts Institute of Design. De klassieke reeks Amerika in kunst en architectuur. New York: W.W. Norton. ISBN 978-0393731286.
  • Semes, Steven W. 2004. De architectuur van het klassieke interieur. De klassieke reeks Amerika in kunst en architectuur. New York: W.W. Norton. ISBN 0393730751.

Pin
Send
Share
Send