کمانش(buckling)

در مهندسی سازه یک واکنش مکانیکی وجود دارد که به آن کمانش گفته می شود. واکنش مکانیکی کمانش از فشار هایی که به ستون های سازه ساختمانی وارد می شود به دست می آید. تنش های بسیاری به ساختمان وارد می شود و فشارهای بسیاری را به ساختمان وارد می کند که دلیل اصلی بوجود آمدن کمانش هستند. در ادامه بیشتر درباره چیستی کمانش و انواع آن صحبت خواهیم کرد.

مختصری درباره مفهوم کمانش

ستون و تیر های ساختمان در برابر فشار هایی که به آن ها وارد می شود واکنش نشان می دهند و کمانش بوجود خواهد آمد. با توجه به متنوع بودن فشار هایی که به تیر و ستون های ساختمان وارد می شود نوع کمانش ها نیز متفاوت خواهد بود. به همین دلیل در این بخش به معرفی انواع کمانش پرداخته ایم.

 

 

معرفی انواع کمانش

کمانش جانبی : زمانی که کمانش به صورت جانبی برای تیر و ستون ها اتفاق می افتد شاهد خمیدگی در تیر آهن ها نخواهیم بود. تنها تغییری که در تیرآهن و ستون ها مشاهده خواهید کرد چرخش سطح مقطع در محور شروع می باشد.

کمانش واپیچشی: زمانی که کمانش جانبی و موضعی با یک دیگر اتفاق بیفتند کمانش واپیچشی رخ خواهد داد.

کمانش موضعی: زمانی که فشار بسیار زیاد باشد تیر و ستون ها دچار کمانش موضعی خواهند شد. کمانش موضعی به معنی از دست رفتن مقاومت و خم شدن تیر و ستون ها می باشد.

چرا کمانش رخ می دهد؟

تیرآهن یک حد مقاومتی دارد زمانی که فشار بر روی آن بیشتر از حد مقاومت آن باشد استحکام خود را از دست می دهد و از شکل اولیه خارج خواهد شد. جالب است بدانید که کمانش در تیر آهن با ارتفاع بالا بیشتر اتفاق خواهد افتاد. چرا که تیر آهن با ارتفاع بیشتر قطر کمتری دارد و همین مسئله استحکام آن را کاهش خواهد داد.

سایر دلایل بوجود آمدن کمانش در تیر آهن:

• ارتفاع بیش از اندازه تیرآهن
• وضعیت محیطی نامناسب
• کم بودن میزان استحکام

چگونه از بروز کمانش در تیر آهن ها جلوگیری کنیم؟

یکی از عواملی که باعث افزایش مقامت تیر آهن می شود استفاده از روش مهار انتهای ستون ها در ساختمان است. مهار انتهای تیر آهن باعث می شود که بار وارد شده بر تیر آهن به انتهای آن منتقل شود و دیگر شاهد خم شدن تیر آهن نباشید. برای مهار کردن انتهای تیر آهن لازم است که از فرمول اویلر استفاده کنید. فرمول اویلر به شما کمک می کند تا طول ستون را به خوبی اندازه گیری کرده و انتهای آن را به خوبی سنجاق کنید.

فرمول اویلر: اگر قصد سنجاق کردن انتهای تیر آهن با استفاده از دو سنجاق را داشته باشید باید طول مهار کننده را متناسب با طول ستون در نظر بگیرید.