Što je kratka kolona?

Kratki stup je konstrukcijski element čija relativno kratka duljina praktički osigurava da neće uspjeti u kompresiji ako je ravnomjerno opterećen duž svoje osi. Stupci se mogu klasificirati kao kratki, srednji ili dugi, ovisno o njihovoj duljini, svojstvima materijala i duljinama drugih stupova u istoj strukturi. Kratki stup se razlikuje od srednjeg ili dugog stupca, od kojih svaki može propasti savijanjem kada je ravnomjerno opterećen duž osi.

Nijedna određena duljina ili raspon duljina ne definira kratki stupac. Umjesto toga, smatra li se stupac kratkim ovisi o nizu čimbenika. Kratki stup može biti izrađen od različitih materijala uključujući konstrukcijski čelik, aluminijske legure, armirani beton ili čak drvo. Ovisno o tome od kojeg su od ovih materijala izrađeni, kratki stupovi mogu biti različite duljine zbog različite čvrstoće tih materijala. Konstruktivni stupovi koji su kratki u odnosu na druge stupove na određenoj etaži zgrade također se smatraju kratkim stupovima.

Stupci najčešće ne uspijevaju u jednom od dva načina. Mogu se zgnječiti, što znači da nisu uspjeli u kompresiji, ili se mogu saviti, što je fenomen poznat kao izvijanje. U kojem načinu ne uspijevaju ovisi o različitim čimbenicima uključujući geometriju stupa i svojstva materijala stupa. Važna je i raspodjela tlačnih sila po površini poprečnog presjeka stupa. Ako se kompresija primjenjuje neravnomjerno po stupu, s većom silom na jednom rubu od drugog, povećavaju se šanse za izvijanje.

Relativno kratki stupovi najvjerojatnije će propasti u kompresiji. Naprezanje stupa uslijed opterećenja mora biti manje od čvrstoće stupa da bi stup mogao izdržati opterećenje. Zgrade su posebno dizajnirane da osiguraju da je to slučaj; inače bi se zgrada srušila.

Radi sigurnosti, stupovi su dizajnirani da budu jači nego što je potrebno u očekivanim uvjetima. To je poznato kao sigurnosna granica. Sigurnosna granica osigurava da količina naprezanja koju svaki stupac može izdržati premašuje naprezanje koje doživljava u stvarnoj upotrebi. Međutim, u rijetkim okolnostima, kao što je prirodna katastrofa, naprezanje stupa može neočekivano premašiti njegovu snagu, uzrokujući kvar stupa. Ovo predstavlja važnu brigu za dizajn kratkih stupova.

U usporedbi s drugim stupovima, kratki stupovi su relativno tvrđi, što rezultira većom osjetljivošću na oštećenja tijekom potresa ili drugih ekstremnih događaja. Stoga se posebna pozornost mora posvetiti njihovom dizajnu kako bi se osigurala dobra konstrukcija. Iz tog je razloga dizajn kratkih stupova osobito važan u manje razvijenim zemljama u područjima sklonim potresima, kao što su Honduras i Indija.
Zbog svoje relativne krutosti u usporedbi s drugim elementima konstrukcije, kratki stupovi imaju povećanu seizmičku potražnju, izlažući ih većoj sili u potresu. Ovaj fenomen je poznat kao efekt kratkog stupca. Kratke stupove koji na ovaj način pokvare karakteriziraju pukotine u obliku X vidljive na vanjskoj strani stupa. Dizajneri općenito izbjegavaju korištenje takvih stupova u zgradama kad god je to moguće kako bi izbjegli učinak kratkih stupova. Gdje se njihova upotreba ne može izbjeći, projektanti obično povećavaju robusnost konstrukcijskog dizajna kako bi kompenzirali povećani rizik.