Buckling of Columns – Euler Theory for Elastic Buckling

BUCKLING – Loss of stability –Axial loads cause lateral deformations (bending-like deformations)

Buckling of Columns is a form of deformation as a result of axial- compression forces. Questo porta alla flessione della colonna, a causa dell’instabilità della colonna. Questa modalità di rottura è rapida e quindi pericolosa. La lunghezza, la forza e altri fattori determinano come o se una colonna si piegherà. Le colonne lunghe rispetto al loro spessore sperimenteranno l’instabilità elastica simile alla piegatura di uno spaghetto. Questo avverrà a un livello di stress inferiore allo stress ultimo della colonna.

Inarcamento delle colonne in calcestruzzo
Inarcamento delle colonne in calcestruzzo

Compression members are susceptible to BUCKLING

L’equazione di Euler, Euller spiega questo fenomeno.

Teoria di Eulero per l'instabilità elastica
Teoria di Eulero per l’instabilità elastica

La ‘L’ in questa equazione simboleggia la lunghezza e ‘P’ il carico ammissibile prima dell’instabilità. All’aumentare della lunghezza, il carico ammissibile diminuisce. Con colonne più corte rispetto al loro spessore, si può dedurre dalla stessa equazione di cui sopra che la sollecitazione ammissibile su una colonna prima della deformazione aumenta al diminuire della lunghezza. Il tipo di connessioni di estremità per la colonna è un altro fattore importante nel determinare la sollecitazione di instabilità.

Dalla connessione a perno a quella fisso-fissa a quella a perno fisso, ciascuna è rappresentata nell’equazione di Eulero con diversi valori di ‘n’. La connessione fisso-fisso aumenta la sollecitazione ammissibile prima dell’instabilità più di qualsiasi altra connessione di estremità. Nella costruzione, si verifica in modo diverso per i diversi materiali.

Questo fattore del materiale è catturato nell’equazione di Eulero con ‘E’ e ‘I,’ diverse proprietà del materiale. Nelle colonne d’acciaio, questo avviene in modo elastico. Questo differisce per il cemento armato. Nell’immagine qui sotto, l’armatura d’acciaio è piegata verso l’esterno e il calcestruzzo è spezzato. Con un materiale più fragile, il fenomeno è più improvviso.

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