Elastik malzeme özelliklerine sahip mükemmel düz bir ince kolon üzerindeki eksenel yük büyük oranda arttığından, bu ideal kolon üç durumdan geçer: kararlı denge, nötr denge ve dengesizlik. Kolonun iki ucu arasına uygulanan yanal bir kuvvet, ortadan kalkacak ve yanal kuvvet çıkarıldığında kolon düz biçimine geri dönecek şekilde küçük bir yanal sapma meydana getirirse, yük altındaki düz kolon dengededir. Kolon yükü kademeli olarak arttırılırsa, düz denge biçiminin nötr denge haline geldiği ve küçük bir yanal kuvvetin, kaybolmayan bir sapma üreteceği ve kolonun bu kıvrılmış formda kaldığı durumlarda bir koşul ortaya çıkar. yanal kuvvet kaldırılır. Bir sütunun nötr dengesine ulaşıldığı yüke kritik veya burkulma yükü denir. Kolon yükünün hafif bir artması kontrol edilemez şekilde büyümekte olan yanal sapmalara neden olduğunda, çökmenin tamamlanmasına neden olduğunda, kararsızlık durumuna ulaşılmaktadır.
Herhangi bir uç destek koşuluna sahip eksenel olarak yüklenmiş bir düz sütun için, statik bir denklemin, bir diferansiyel denklem biçimindeki denklemi, kolonun bükülmüş şekli ve kritik yükü için çözülebilir. Menteşeli, sabit veya serbest uç destek koşullarında, uzunluğu boyunca düzgün bir kesiti olan başlangıçta düz bir sütunun nötr dengesindeki sapmış şekil her zaman kısmi veya bileşik bir sinüzoidal eğri şeklini takip eder ve kritik yük,
nerede E = malzemenin esneklik modülü, benmin = kesitin minimum atalet momenti ve L = iki uç desteği arasındaki sütunun gerçek uzunluğu. (1) türevi ile verilir.
Çeşitli son koşulların yapısal kolonları için K değerlerini gösteren tablo (Çelik Konstrüksiyon El Kitabı, 8. baskı, Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü, Tablo C1.8.1'den uyarlanmıştır).
nerede r = (I / A) 'nın kareköküne eşit olan kolon çapraz kesitinin dönme yarıçapı, K = en uzun yarı sinüs dalgasının gerçek kolon uzunluğuna oranı, ve KL = etkin uzunluk (eşdeğer menteşeli menteşeli bir sütunun uzunluğu). Denklem (2) 'den bir kolonun bükülme mukavemetinin uzunluğunun karesi ile ters orantılı olduğu not edilebilir.
Ne zaman kritik stres Fcr (Fcr =Pcr/bir, nerede bir = Kolonun kesit alanı), malzemenin orantılı sınırından büyük, sütun esnek olmayan burkulma ile karşı karşıyadır. Bu gerilmede, malzemenin gerilme-gerilme eğrisinin eğimi, Et (teğet modülü adı verilen), orantılı sınırın altında olduğundan daha küçüktür, elastik olmayan burkulmadaki kritik yük azaltılır. Bu gibi durumlar için daha karmaşık formüller ve prosedürler uygulanır, ancak en basit haliyle kritik burkulma yükü formülü Denklem (3) olarak verilir,
nerede Et = stresdeki teğet modül Fcr
Simetriye sahip olmayan bir kesiti olan bir sütun, yanal burkulmadan önce veya bununla birlikte burulma burkulmasına (ani büküm) maruz kalabilir. Büküm deformasyonlarının varlığı hem teorik analizleri hem de pratik tasarımları oldukça karmaşık hale getirir.
Yükün dış merkezliliği ya da ilk çarpıklık gibi kusurlar kolon gücünü azaltır. Sütun üzerindeki eksenel yük eşmerkezli değilse, yani etki çizgisi, kolonun merkez ekseniyle tam olarak çakışmazsa, sütun eksantrik olarak yüklenmiştir. Yükün eksantrikliği veya bir başlangıç eğriliği, sütunu derhal eğilmeye maruz bırakır. Birleştirilmiş eksenel artı eğilme gerilmelerine bağlı olarak artan gerilmeler yük taşıma yeteneğinin azalmasına neden olur.
Uzantıları
Bir sütun tek bir parça halinde inşa edilemeyecek veya taşınamayacak kadar uzun olduğunda, inşaat alanında genişletilmesi veya eklenmesi gerekir. Betonarme bir sütun, çelik takviye çubuklarının betonun üstünden birkaç santim veya ayak boyunca çıkıntı yapması ve ardından bir sonraki takviye çubuğunun üst üste gelmesi için yerleştirilmesi ve bir sonraki seviyenin betonunun dökülmesi ile uzatılmaktadır. Çelik bir sütun, üst kısımdan alt sütun bölümüne birkaç inçlik veya ayak yük transferi sağlamak için flanşlar ve ağlar veya kolonların duvarları üzerine ek plakaları kaynaklamak veya cıvatalamak suretiyle uzatılır. Bir ahşap sütun genellikle iki bağlantı kerestesi bölümüne cıvatalanmış çelik bir boru veya etrafına sarılmış metal sac levha kullanılarak uzatılır.
Temeller
Yükü bir temele doğru taşıyan bir sütunun, temeli malzemeyi fazla germeden yükü aktarmak için araçları olması gerekir. Betonarme ve yığma sütunlar genellikle doğrudan beton temellerin üzerine inşa edilir. Bir beton temel üzerine oturtulduğunda, bir çelik sütun, yükü daha geniş bir alana yaymak ve böylece yatak basıncını azaltmak için bir taban plakasına sahip olmalıdır. Taban plakası, genellikle sütunun alt ucuna kaynak yapılmış kalın bir dikdörtgen çelik levhadır.
Klasik siparişlerSan Prospero Kilisesi, Reggio Emilia, İtalya.
Yunan yazarların (şimdi kaybedilmiş) yazılarına dayanan Roman yazar Vitruvius, bize eski Yunanlıların Dor düzeninin daha önce düzleştirilmiş ağaç gövdesinin yerine taş bir silindirle yerleştirildiği ahşap yapım tekniğinden geldiğine inandığını söylüyor.
Dor düzeni
Dor düzeni, klasik siparişlerin en eskisi ve en basitidir. Altta daha geniş olan dikey bir silindirden oluşur. Genel olarak ne bir tabanı ne de ayrıntılı bir sermayesi yoktur. Bunun yerine genellikle sığ bir koninin ters çevrilmiş bir frustumu veya silindirik bir oyma bandı ile örtülür. Genellikle eril düzen olarak adlandırılır, çünkü Kolezyum ve Parthenon'un alt seviyesinde temsil edilir ve bu nedenle daha fazla ağırlık tutabildiği düşünülür. Yükseklik-kalınlık oranı yaklaşık 8: 1'dir. Bir Dorik Sütunun şaftı daima yivlidir.
Yunanistan'ın batı dorian bölgesinde geliştirilen Yunan Dorisi, emirlerin en ağır ve en büyük olanı. Bazsız stylobattan yükselir; çapının dört ila altı katı yüksekliğindedir; yirmi geniş yiv vardır; başkent basit bir kare abaküs taşıyan düz bir ekin içine şişen bantlı bir boyunluktan ibarettir; Dor yapısı, en ağır olanıdır, yaklaşık dörtte biri kadardır. Yunan Dor düzeni, c. 100 B.C.E. on sekizinci yüzyılın ortalarındaki “yeniden keşfedilme” ye kadar.
Tuscan siparişi
Roma Dorisi olarak da bilinen Toskana düzeni aynı zamanda basit bir tasarımdır; taban ve sermaye hem değişken çaplı silindirik diskler dizisidir. Şaft neredeyse hiç yivlenmez. Oranlar değişebilir, ancak genellikle Dorik sütunlara benzer. Boy / genişlik oranı yaklaşık 7: 1'dir.
İyonik düzen
İyonik sütun, Dor veya Toskana'dan çok daha karmaşıktır. Genellikle bir tabanı vardır ve şaft genellikle yivlidir (uzunluğu oyulmuş oluklar vardır). En üstte, dört köşede bir kaydırma karakterinin karakteristik biçiminde, bir volute veya kaydırma adı verilen bir büyük harf vardır. Yükseklik-kalınlık oranı 9: 1 civarındadır. İyonik sütun daha rafine orantılar ve kaydırma başlıkları nedeniyle bazen akademik binalarla ilişkilendirilir.İyonik sermaye
Korint düzeni
Korint düzeni, bu dönemde bağlı olduğu Yunan şehir devleti olan Korint şehri olarak adlandırılmıştır. Bununla birlikte, Yunan mimarlık tarihçisi Vitruvius'a göre, sütun, muhtemelen adalı bir sepette büyüyen akantus yaprağı bırakan bir Atinalı olan heykeltıraş Callimachus tarafından yaratılmıştır. Aslında, bilinen en eski Korinth başkenti 427 B.C.E. Buna bazen dişil düzen denir, çünkü Kolezyum'un en üst seviyesindedir ve en az ağırlığı tutar ve ayrıca en ince kalınlık oranına sahiptir. Boy / genişlik oranı yaklaşık 10: 1'dir.
Kompozit sipariş
Kompozit emir, adını İyonik ve Korint başkentlerinin bir bileşimi olan başkentten alır. Korint sütununun akantları zaten kaydırma benzeri bir öğeye sahiptir, bu nedenle ayrım bazen belirsizdir. Genel olarak, Kompozit, çoğunlukla kolonilerin üst katlarında, orantılı ve istihdamdaki Korintlilerle benzerlik göstermektedir. Genişlik oranının yükseklik oranı yaklaşık 11: 1 veya 12: 1'dir.
SolomonicSolomonic Kolonunun Başkenti
Solomonic sütunlar, Avrupa'daki Barok mimarların icatlarıydı. Eski çağlarda kullanılmamışlardı, ancak barok mimarlar tarafından “Solomonic” olarak adlandırılıyorlardı çünkü Eski Ahit'teki büyük Kral Solomon tapınağındaki sütunların açıklamasına dayanıyorlardı. Bir Solomonic sütun, bir taban üzerinde başlar ve tıpkı klasik bir sütun gibi başkentte biter, ancak şaft, bir sütunun olağan parametreleri etrafında dönerek hareketin dramatik, yılan gibi bir etkisi yaratır. Solomonic sütunlarının en meşhur kullanımı, Vatikan'daki Saint Peter Bazilikası için Bernini tarafından tasarlanan baldocchino'da.
Tarihte dikkate değer sütunlar
- Alexander Sütun
- Ashoka Sütunları
- Berlin zafer sütunu
- Olomouc içinde Kutsal Üçlü Sütun
- Delhi Demir Ayağı
- Londra Büyük Ateş Anıtı
- Nelson Sütunu
- Rostral Sütunlar
- Sigismund Sütunu
- Trajan Sütunu
Ayrıca bakınız
- Mimari
- İnşaat
Referanslar
- Curl, James Stevens. 2003. Klasik Mimari: Seçilmiş Terimler Sözlüğü ile Sözcük ve Temellerine Giriş. New York: Norton. ISBN 0393731197.
- Harbeson, John F. 2008. Mimari Tasarım Çalışması: Beaux-Arts Tasarım Enstitüsü'nün Programına Özel Referanslarla. Sanat ve mimarlıkta klasik Amerika serisi. New York: W.W. Norton. ISBN 978-0393731286.
- Semes, Steven W. 2004. Klasik İç Mekanın Mimarisi. Sanat ve mimarlıkta klasik Amerika serisi. New York: W.W. Norton. ISBN 0393730751.