Strut pret kolonnu
Gan statnis, gan kolonna ir struktūras “locekļi” vai sastāvdaļas. Konstrukcija var būt ēka, tilts, spēka pilons, šūnu bāzes stacijas tornis (īsumā šūnu tornis) vai jebkura inženierbūve vai mašīnbūve. Šajā rakstā mēs izpētīsim līdzības, atšķirības un citus pamata faktus, kas saistīti ar statņiem un kolonnām, taču mēs neiedziļināsimies konkrētās to konstrukcijas dizaina teorijās. Gan statnis, gan kolonna ir saspiešanas elementi, kas nozīmē, ka tie konstrukcijā uzņem spiedes spēkus, nevis stiepes spēkus. Statnes galvenokārt atrodamas jumta kopnēs, tērauda tiltos un citās konstrukcijās, kurās ir iestrādātas kopnes to konstrukcijas veidošanai. Ēkās un līdzīga veida konstrukcijās ir redzamas kolonnas, kur konstrukcija ir tieši saistīta ar gravitācijas spēku. Šo spiedes elementu izgatavošanai izmantotie materiāli ir no tērauda līdz betonam līdz kokmateriāliem.
Kas ir statnis?
Stratne ir slīpi saspiežošs elements vai kopņu tipa struktūras sastāvdaļa. Divi statņu gali ir piestiprināti pie citiem kopnes elementiem, un lielāko daļu laika statņa mērķis ir saglabāt konstrukcijas stingrību, kas citādi var būt brīvi kustīga. To izmanto arī, lai struktūrai pievienotu lielāku izturību. Statni var uzskatīt par garu, slīpu kolonnu. Tiek definēta īpaša vērtība, ko sauc par "slaiduma koeficientu", kas nosaka, vai konkrētais elements ietilpst statņu vai kolonnu kategorijā. Jo augstāka ir slaiduma attiecība, jo slaidāks ir struktūras elements. Ja slaidums ir lielāks, konstrukcijas elements ietilps statņu kategorijā, bet mazāk slaidie - kolonnu kategorijā. Statņi var neizdoties izliekšanās dēļ. Tas nozīmē, ka tie noliecas, kad tiek saspiesti, pārsniedzot noteiktu robežu.
Kas ir kolonna?
Kolonna ir biezs saspiešanas elements konstrukcijā, un tas neizdodas saspiešanas, nevis izliekšanās dēļ. Tas neizdodas, ja tiek pārsniegta materiāla maksimālā spiedes izturība, kas ir maksimālais spiedes spriegums, ko materiāls var izturēt. Kolonnas parasti izgatavo no trausliem materiāliem, piemēram, čuguna, betona vai akmens, kas ir stipri saspiesti. Šiem materiāliem ir vāja spriedze. Tāpēc ir svarīgi izveidot kolonnu tā, lai tajā nebūtu iesaistīti stiepes spriegumi un kolonnas slaiduma attiecība būtu mazāka.
Kāda ir atšķirība starp statni un kolonnu?
1. Gan statne, gan kolonna ir kompresijas konstrukcijas elementi.
2. Statņu slaiduma attiecība ir augsta, savukārt kolonnām tā ir zema.
3. Statņi nedarbojas izliekšanās dēļ, bet kolonnas neizdodas saspiest.
Secinājums
Abi šie konstrukcijas elementi ir būtiski būvinženierim projektēšanas procesā, un atbilstoši konkrētajai situācijai ir jāizmanto atbilstošais.
