Kaj je razmerje vitkosti?

Razmerje vitkosti je ocena sposobnosti konstrukcijskega elementa, da prenese upogibne pritiske. Inženirji ga lahko določijo tako, da dolžino stebra delijo s tako imenovanim polmerom vrtenja, porazdelitvijo teže okoli središča stebra. Ti izračuni so pomembni za nosilne nosilce in druge konstrukcijske komponente, da se zagotovi, da ne bodo pokvarili in strukturo ogrozili resne poškodbe ali zrušitve.

Za določitev razmerja vitkosti potrebuje inženir meritev dolžine stebra in mora izračunati polmer vrtenja tako, da pogleda, kako se teža porazdeli okoli njegovega središča. To je določeno s širino. Če je stolpec zelo ozek, se teža koncentrira blizu središča. Široki stebri imajo bolj porazdeljeno težo in so manj nagnjeni k upogibanju.

Za hitro oceno razmerja vitkosti je mogoče preprosto razdeliti dolžino na širino. Če je steber preveč vitek, bo nagnjen k upogibanju, kjer se sredina popušča, čeprav zgornji in spodnji ostaneta trdna. Po drugi strani pa je lahko zelo debel steber tako težak, da sam povzroča strukturne težave. Teža težkih podpornih stebrov je lahko pomemben problem v visokih stavbah.

Pri razmerju vitkosti je treba upoštevati nekaj dodatnih premislekov. Eden je material, uporabljen za izdelavo stolpca. Leseni konstrukcijski elementi se bolj verjetno upognejo kot jeklo ali beton. Za vzpostavitev meje varnosti potrebujejo nekoliko drugačno razmerje. Prav tako je pomembna raven podpore, ki je na voljo stolpcu.

Za zelo visok steber, ki je podprt večino svoje širine, je manj verjetno, da se bo upognil kot krajši steber brez podpore. Inženirji lahko pri izračunu razmerja vitkosti uporabijo učinkovito dolžino, če pogledajo samo nepodprti odsek. Prav tako lahko prilagodijo način delovanja stolpca v strukturi, tako da dodajo podporo, da postane trdnejša.

Inženirji, ki razvijajo projektne specifikacije, lahko s to formulo zagotovijo, da bodo načrtovani stolpci v projektu primerni za potrebe. Svojo matematiko lahko preverijo tudi, ko se struktura dvigne, tako da vzorčijo stolpce in izračunajo razmerje vitkosti, da ugotovijo, ali zadostujejo. Če niso, obstaja nevarnost, da bi stavba padla, ko se dviga. Stavba z neustreznimi podporami lahko tudi ne prestane gradbenega pregleda. Graditelj ga bo morda moral naknadno opremiti ali popraviti in znova zaprositi za dovoljenje za začetek uporabe stavbe.