Pin
Send
Share
Send


Protože se axiální zatížení dokonale rovného štíhlého sloupce s vlastnostmi elastického materiálu zvyšuje, tento ideální sloupec prochází třemi stavy: stabilní rovnováhou, neutrální rovnováhou a nestabilitou. Přímý sloupec při zatížení je ve stabilní rovnováze, pokud boční síla, aplikovaná mezi dvěma konci sloupu, vytvoří malé laterální vychýlení, které zmizí a sloupec se vrátí do svého přímého tvaru, jakmile se odstraní boční síla. Pokud se zatížení kolony postupně zvyšuje, dosáhne se podmínky, ve které se přímá forma rovnováhy stává takzvanou neutrální rovnováhou, a malá boční síla způsobí průhyb, který nezmizí a sloupec zůstává v této mírně ohnuté formě, když boční síla je odstraněna. Zatížení, při kterém je dosaženo neutrální rovnováhy sloupce, se nazývá kritické nebo vzpěrné zatížení. Stav nestability je dosažen, když mírné zvýšení zatížení kolony způsobí nekontrolovatelně rostoucí boční vychýlení vedoucí k úplnému zhroucení.

U axiálně zatíženého přímého sloupce s jakýmikoliv podmínkami koncové podpory může být rovnice statické rovnováhy ve formě diferenciální rovnice vyřešena pro deformovaný tvar a kritické zatížení sloupce. Při podmínkách podepření s pevným nebo pevným koncem má deformovaný tvar v neutrální rovnováze původně přímého sloupu s rovnoměrným průřezem po celé své délce vždy tvar dílčí nebo složené sinusové křivky a kritické zatížení je dáno

kde E = modul pružnosti materiálu, min = minimální moment setrvačnosti průřezu a L = skutečná délka sloupce mezi jeho dvěma koncovými podpěrami. Varianta (1) je dána

Tabulka znázorňující hodnoty K pro strukturální sloupce různých koncových podmínek (upravené z Příručky ocelové konstrukce, 8. vydání, Americký institut ocelové konstrukce, tabulka C1.8.1).

kde r = poloměr gyrace průřezu sloupce, který se rovná druhé odmocnině (I / A), K = poměr nejdelší poloviny sinusové vlny ke skutečné délce sloupce a KL = efektivní délka (délka ekvivalentního kloubového sloupu). Z rovnice (2) lze poznamenat, že vzpěrná síla sloupce je nepřímo úměrná čtverci jeho délky.

Když kritický stres, Fcr (Fcr =Pcr/A, kde A = plocha průřezu kolony), je větší než proporcionální limit materiálu, ve sloupci dochází k nepružnému vzpěru. Protože při tomto napětí sklon křivky napětí-deformace materiálu, Et (nazývané tečný modul), je menší než pod proporcionálním limitem, kritické zatížení při nepružném vzpěru je sníženo. Pro takové případy se používají složitější vzorce a postupy, ale ve své nejjednodušší formě je vzorec kritického vzpěru uveden jako rovnice (3),

kde Et = tečný modul při napětí Fcr

Sloup s průřezem, který postrádá symetrii, může utrpět torzní vzpěru (náhlý kroucení) před nebo v kombinaci s postranním vzpěrou. Přítomnost deformace kroucení činí teoretické analýzy i praktické návrhy poněkud složitější.

Excentricita zatížení nebo nedokonalosti, jako je počáteční křivost, snižuje pevnost sloupu. Pokud axiální zatížení na sloupu není koncentrické, to znamená, že jeho linie působení není přesně shodná s osou sloupce, je sloupec charakterizován excentricky zatíženým. Excentricita zatížení nebo počáteční zakřivení podrobí sloupec okamžitému ohybu. Zvýšená napětí způsobená kombinovaným axiálním a ohybovým napětím vedou ke snížené schopnosti přenášet břemeno.

Rozšíření

Pokud je sloupec příliš dlouhý na to, aby mohl být postaven nebo přepravován z jednoho kusu, musí být na staveništi prodloužen nebo spojen. Sloupek z vyztuženého betonu je rozšířen tím, že ocelové výztužné tyče vyčnívají několik palců nebo stop nad vrchol betonu, potom se umístí další úroveň výztužných tyčí, aby se překrývaly, a nalil beton do další úrovně. Ocelový sloup je rozšířen svařováním nebo šroubováním spojovacích desek na přírubách a můstcích nebo stěnách sloupů, aby poskytoval několik palců nebo stop přenosu zatížení z horní do spodní sekce sloupu. Dřevěný sloup se obvykle prodlužuje pomocí ocelové trubky nebo ovinuté plechové desky připevněné k dvěma spojovacím dřevěným profilům

Základy

Sloupec, který přenáší zatížení na základ, musí mít prostředky k přenosu zatížení, aniž by byl zatížen základový materiál. Železobetonové a zděné sloupy se obvykle staví přímo na betonových základech. Ocelový sloup, když sedí na betonovém základu, musí mít základní desku, aby rozložil zatížení na větší plochu a tím snížil tlak ložiska. Základní deska je tlustá pravoúhlá ocelová deska obvykle přivařená ke spodnímu konci kolony.

Klasické objednávky

Kostel San Prospero, Reggio Emilia, Itálie.

Římský autor Vitruvius, který se spoléhal na spisy (nyní ztracené) řeckých autorů, nám říká, že starověcí Řekové věřili, že jejich dórský řád se vyvinul z technik pro stavbu dřeva, ve kterých byl dříve vyhlazený kmen stromu nahrazen kamenným válcem.

Doricův řád

Doricův řád je nejstarší a nejjednodušší z klasických řádů. Skládá se z vertikálního válce, který je širší dole. Obecně nemá ani základnu, ani podrobný kapitál. Místo toho je často zakončena převráceným zúžením mělkého kužele nebo válcovým pásem řezbářů. To je často odkazoval se na jako mužský řád, protože to je reprezentováno ve spodní úrovni Colosseum a Parthenon, a byl proto považován za schopný držet větší váhu. Poměr výšky k tloušťce je asi 8: 1. Hřídel dórského sloupu je vždy drážkovaná.

Řecký dórský, vyvinutý v západní dórské oblasti Řecka, je nejtěžší a nejobsáhlejší z řádů. To stoupá od stylobate bez nějaké základny; je čtyřikrát až šestkrát vyšší než jeho průměr; má dvacet širokých žlábků; kapitál sestává jednoduše z pruhovaného krku, který se otáčí do hladkého echinuse, který nese plochý čtvercový počítadlo; enticlatura doric je také nejtěžší, je asi čtvrtina výškového sloupce. Řecký dórský řád nebyl po c. 100 B.C.E. až do „znovuobjevení“ v polovině osmnáctého století.

Toskánský řád

Toskánský řád, také známý jako Roman Doric, je také jednoduchým designem, jehož základnou a kapitálem jsou série válcových disků se střídavým průměrem. Hřídel je téměř nikdy rýhovaná. Poměry se liší, ale obecně jsou podobné dórským sloupcům. Poměr výšky k šířce je asi 7: 1.

Iontový řád

Iontový sloupec je podstatně složitější než dórský nebo toskánský. Obvykle má základnu a hřídel je často rýhovaná (má po celé délce vyřezané drážky). Nahoře je kapitál v charakteristickém tvaru svitku, nazývaný voluta nebo svitek, ve čtyřech rozích. Poměr výšky k tloušťce je kolem 9: 1. Kvůli rafinovanějším proporcím a posouvaným městům je sloupec Ionic někdy spojován s akademickými budovami.

Iontový kapitál

Korintský řád

Korintský řád je pojmenován podle řeckého městského státu Korint, s nímž byl v období spojen. Podle řeckého architektonického historika Vitruviuse však sloupec vytvořil sochař Callimachus, pravděpodobně aténský, který nakreslil listy akantů rostoucích kolem votivního koše. Ve skutečnosti bylo nejstarší známé korintské hlavní město nalezeno v Bassae, datované při 427 B.C.E. To je někdy nazýváno ženským řádem, protože je na nejvyšší úrovni Koloseum a drží nejmenší hmotnost a také má nejtenčí poměr tloušťky k výšce. Poměr výšky k šířce je asi 10: 1.

Složená objednávka

Kompozitní řád čerpá své jméno z hlavního města, které je složeno z Ionského a Korintského hlavního města. Akant korintského sloupce již obsahuje prvek podobný svitku, takže rozlišení je někdy jemné. Obecně je kompozit podobný korintskému poměru a zaměstnanosti, často v horních vrstvách kolonád. Poměr výšky k šířce je asi 11: 1 nebo 12: 1.

Solomonic

Hlavní město Solomonského sloupu

Solomonské sloupy byly vynálezy barokních architektů v Evropě. Nebyli používáni ve starověku, ale barokní architekti je nazývali „Solomonic“, protože vycházeli z popisu sloupů ve velkém chrámu krále Šalamouna ve Starém zákoně. Solomonský sloup začíná na základně a končí v hlavním městě, stejně jako klasický sloup, ale šachta se krouží kolem obvyklých parametrů sloupu a vytváří dramatický, serpentinový efekt pohybu. Nejslavnější použití sloupů Solomonic je v baldocchinu navrženém Berninim pro baziliku svatého Petra ve Vatikánu.

Pozoruhodné sloupce v historii

  • Alexander Column
  • Pilíře Ashoky
  • Berlínský sloup vítězství
  • Sloup Nejsvětější Trojice v Olomouci
  • Železný sloup z Dillí
  • Památník velkého požáru Londýna
  • Nelsonův sloup
  • Rostrální sloupce
  • Zikmundův sloup
  • Trajanův sloup

Viz také

  • Architektura
  • Konstrukce

Reference

  • Curl, James Stevens. 2003. Klasická architektura: Úvod do slovní zásoby a základů, s vybraným slovníkem pojmů. New York: Norton. ISBN 0393731197.
  • Harbeson, John F. 2008. Studie architektonického designu: Se zvláštním odkazem na program Beaux-Arts Institute of Design. Klasická americká série v umění a architektuře. New York: W.W. Norton. ISBN 978-0393731286.
  • Semes, Steven W. 2004. Architektura klasického interiéru. Klasická americká série v umění a architektuře. New York: W.W. Norton. ISBN 0393730751.

Pin
Send
Share
Send