کمانش اعضای تحت فشار
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؛ الف: کمانش کلی عضو، ب: 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 هرچه ابعاد مقطع ستون بزرگتر باشد، نیروی کمانش آن بزرگتر و هر چه ارتفاع آن بلندتر باشد، نیروی کمانش آن کوچکتر است.
ستون های بلند را ستون های لاغر می نامند. نسبت لاغری ستون به طور تقریبی از تقسیم طول آزاد ستون به ۱/۴ بعد حداقل ستون به دست می آید.
با افزایش نسبت لاغری، ستون لاغرتر شده و ظرفیت باربری فشاری آن کاهش می یابد. یک نیمرخ فولادی ترکیبی از ورق های فولادی نازک می باشد (ورق های بال و جان). این اجزای نازک اگر به عللی تحت تنش های فشاری قرار گیرند کمانه میکنند و در نتیجه قسمتی از نیمرخ، خاصیت باربری خود را از دست می دهد. به این پدیده کمانش موضعی می گویند.
⚓️مقاطع مناسب برای ستون ها :
مقطع مناسب برای ستون ها بصورت قوطی مربع یا مستطیلی می باشد. مقاطع دایره ای و چند ضلعی نیز در سازه کاربرد دارند و عموماً به منظور تأمین ملاحظات معماری استفاده می شوند.
شکل مقطع ستون ها معمولاً به مقدار و وضعیت بار وارد شده نیز بستگی دارد. برای ساختن ستون های فولادی از انواع پروفیل ها و ورق ها استفاده می شود. عموماً ستو ن ها از لحاظ شکل ظاهری به سه گروه تقسیم می شوند:
۱- نیمرخ نوردشده (بهترین پروفیل نوردشده برای ستون، تیرآهن بال پهن (IPB) یا قوطی مربع شکل است)
۲- ستون مرکب از نیمرخ های نورد شده
۳- ستون ساخته شده از ورق