Τι είναι η στήλη δοκού;

Μια στήλη δοκού είναι ένα κατακόρυφο μέλος που υποστηρίζει το φορτίο – βάρος, δύναμη ανέμου και σεισμική δύναμη – σε μια δοκό πάνω από αυτό. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μεταφορά αυτού του φορτίου προς τα κάτω, μέσω της δομημένης κατασκευής, στη θεμελίωση της. Οι δοκοί χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κτιρίων από την αρχαιότητα. Μερικά διάσημα πρώιμα παραδείγματα αυτού περιλαμβάνουν το Ρωμαϊκό Κολοσσαίο και τον Ελληνικό Παρθενώνα.

Οι σύγχρονοι ουρανοξύστες δεν θα ήταν δυνατοί χωρίς τη χρήση ενός συστήματος στήλης από χάλυβα δοκού. Ένας από τους πρώτους ουρανοξύστες που χρησιμοποίησαν αυτό το είδος κατασκευής ήταν στο Woolworth Building, το οποίο χτίστηκε στη Νέα Υόρκη το 1913. Συνήθως, στο πλαίσιο του ουρανοξύστη, οι ατσάλινες δοκοί I στηρίζονται σε κολώνες σε σχήμα Η. Οι μακρύτερες πλευρές της φλάντζας της στήλης σχήματος Η είναι παχύτερες από το μεσαίο ιστό. Αυτό γίνεται για να μπορεί να αντέξει καλύτερα τις δυνάμεις συμπίεσης.

Αυτά τα δομικά μέλη πλαισίωσης μπορούν να κατασκευαστούν από πολλά διαφορετικά υλικά. Όπως και στον Παρθενώνα και το Κολοσσαίο, πολλές παλιότερες στηρίξεις ήταν κατασκευασμένες από πέτρα. Επιπλέον, το ξύλο χρησιμοποιείται επίσης συχνά για το σκοπό αυτό στην κατασκευή ξύλινων κουφωμάτων. Επίσης, συστήματα υποστυλωμάτων δοκών από σκυρόδεμα χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή γεφυρών αυτοκινητοδρόμων και άλλων κτιρίων.

Όταν αυτά τα μέλη στήριξης είναι κατασκευασμένα από χάλυβα, μπορούν να έχουν μια ποικιλία διαφορετικών σχημάτων. Εκτός από τη στήλη δοκού σχήματος Η, χρησιμοποιούνται επίσης συχνά στρογγυλά και τετράγωνα σωληνοειδή τμήματα χάλυβα. Μερικές φορές, αυτές οι κοίλες κολώνες γεμίζονται με σκυρόδεμα, το οποίο τις ενισχύει περαιτέρω.

Ο σχεδιασμός της κολόνας δοκού συνήθως εκτελείται καλύτερα από δομικό μηχανικό. Οι δομικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν πολύπλοκους μαθηματικούς τύπους για να υπολογίσουν το προβλεπόμενο φορτίο στήλης. Αυτό βοηθά να διασφαλιστεί ότι υπάρχουν αρκετές κολώνες δοκών στο πλαίσιο για να υποστηρίξουν το οικοδόμημα και τυχόν δυνάμεις, όπως ο άνεμος και η κίνηση της γης, που μπορεί να δράσουν σε αυτό.

Στις περισσότερες μορφές αυτού του είδους οι κατασκευές, χρησιμοποιούνται συνήθως ειδικές συνδέσεις κολώνων δοκού. Στο χαλύβδινο πλαίσιο, η στήλη συγκολλάται συχνά σε μια χαλύβδινη πλάκα και στη συνέχεια βιδώνεται ή καρφώνεται στη δοκό. Συχνά χρησιμοποιούνται διαφορετικά σχήματα, όπως πτερύγια ή εύκαμπτες ακραίες πλάκες.
Η αποτυχία αυτού του τύπου κατασκευής μπορεί να οδηγήσει σε λυγισμό της στήλης. Μερικές φορές, αυτό μπορεί να συμβεί εάν χρησιμοποιούνται ελαττωματικά υλικά ή εάν γίνει λάθος υπολογισμός στη φέρουσα ικανότητα, μεταξύ άλλων λόγων. Εάν το φορτίο είναι αρκετά υψηλό για τη δομή του πλαισίου της κολόνας δοκού, μπορεί να καταρρεύσει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι σημαντική η σωστή κατασκευή αυτού του τύπου κατασκευής.