Критическая нагрузка на элемент колонны определяется такими факторами, как длина колонны., поперечное сечение, материал, и граничные условия. Две формулы используются для расчета потери устойчивости колонны в зависимости от коэффициентов гибкости колонны.:

• Формула Эйлера для потери устойчивости колонны используется, когда коэффициент гибкости элемента колонны больше критического коэффициента гибкости..
• Параболическая формула Джонсона для потери устойчивости колонны используется, когда коэффициент гибкости элемента колонны меньше критического коэффициента гибкости..

Леонард Эйлер был швейцарским математиком, который вывел формулу, определяющую нагрузку, при которой колонна изгибается.. Формула относительно проста:

Важно отметить, что формула Эйлера используется, когда коэффициент гибкости элемента колонны больше критического коэффициента гибкости..

J. В. Джонсон разработал параболическую формулу потери устойчивости колонны для колонн с низким коэффициентом гибкости.. Параболическая формула Джонсона выглядит следующим образом.:

Значение эффективной длины (К) используемый в калькуляторе потери устойчивости колонны SkyCiv, основан на рекомендуемом расчетное значение указано в таблице C-A-7.1. Приблизительные значения коэффициента эффективной длины, К из АНСИ/АИСК 360-22 Спецификация для зданий из конструкционной стали.

Если на стадии анализа инженерного проекта, обнаруживается, что колонна прогибается, тогда инженер может попробовать несколько методов, чтобы обеспечить структурную целостность. Этот первый метод включает увеличение размеров поперечного сечения колонны, чтобы повысить несущую способность колонны.. Возможны также существенные изменения, например, использование более прочной/жесткой стали снова улучшит несущую способность колонн.. Наконец, при необходимости колонну можно закрепить, боковая поддержка, или усилен, чтобы помочь ему противостоять короблению.

Если вы хотите получить более глубокое представление о потере устойчивости колонны и понять расчеты, представленные в этом калькуляторе потери устойчивости, тогда у SkyCiv есть подробное руководство по изгибу колонны чтобы вы начали.

• Калькулятор матрицы жесткости
• Калькулятор пролета балки пола

Помимо нашего калькулятора потери устойчивости колонны, SkyCiv предлагает широкий спектр программного обеспечения для облачного структурного анализа и проектирования для инженеров.. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся к инновациям и стимулированию существующих рабочих процессов, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.

Использование калькулятора устойчивости колонны SkyCiv очень просто. Первый, введите длину и условия поддержки для вашей колонны. Как только это будет сделано, следующим шагом будет ввод сведений о поперечном сечении колонны, включая площадь поперечного сечения и второй момент площади.. в заключение, вам необходимо ввести модуль Юнга и предел текучести материала, из которого состоит поперечное сечение колонны. Как только вы будете удовлетворены этим, нажмите «Выполнить», чтобы получить результаты..

Потеря устойчивости колонны происходит, когда вертикальный элемент выходит из строя из-за бокового отклонения. (изгиб) из-за осевых сжимающих нагрузок. Это может привести к внезапному и катастрофическому разрушению конструкции.. Колонна кланяется, тем не мение, это боковая деформация элемента конструкции, вызванная множеством факторов. (неравномерные нагрузки, изменения температуры). В общем-то, это постепенное изменение, которое не обязательно приводит к неудаче. Если у вас есть опасения по поводу коробления или прогиба колонны, тогда следует проконсультироваться с дипломированным инженером-строителем для проверки колонн на предмет коробления или изгиба..

Коэффициент гибкости колонны — это свойство вертикального элемента, которое можно использовать для определения устойчивости колонны при воздействии осевых нагрузок.. Определяется отношением эффективной длины колонны к ее радиусу инерции. Коэффициент гибкости дает представление о восприимчивости колонны к короблению или видам отказа, основанным на поперечном отклонении..

Изгиб колонны представляет собой вид отказа, обычно встречающийся в элементах колонны из-за высоких осевых сжимающих нагрузок.. Когда колонна изгибается, она испытывает сильное боковое отклонение и может ежедневно внезапно разрушаться., непредсказуемо деформирующий, или смятие. Способность колонны сопротивляться выпучиванию может зависеть от факторов колонны, включая поперечное сечение., материал, опоры, длина, и коэффициент гибкости.

Критическая нагрузка колонны может быть рассчитана либо по формуле Параболического Джонсона, либо по формуле Эйлера для потери устойчивости колонны.. Несколько факторов могут повлиять на критическую нагрузку на элемент колонны, включая условия поддержки., длина (и последующая эффективная длина), поперечное сечение, материал, и форма. Используйте приведенный выше калькулятор, чтобы определить критическую нагрузку, используя наиболее подходящую формулу, основанную на этих факторах..

Фактор эффективной длины, часто называемый k-фактором, используется инженерами для определения снижения критической нагрузки потери устойчивости колонны из-за ее граничных условий.. На основе таблицы C-A-7.1 ANSI/AISC 360-22 можно использовать следующие общие коэффициенты эффективной длины:

• Колонны закреплены на обоих концах: 0.65
• Колонны, закрепленные на одном конце и закрепленные на другом: 0.8
• Столбцы, закрепленные с обоих концов: 1

Полную таблицу всех условий опоры, используемых в калькуляторе потери устойчивости, и соответствующих коэффициентов эффективной длины можно найти ниже.: