Der Schlankheitsgrad ist eine Bewertung der Fähigkeit eines Bauteils, Knickdrücken zu widerstehen. Ingenieure können es bestimmen, indem sie die Länge der Säule durch den sogenannten Trägheitsradius dividieren, die Gewichtsverteilung um die Mitte der Säule. Diese Berechnungen sind wichtig für tragende Balken und andere strukturelle Komponenten, um sicherzustellen, dass sie nicht versagen und eine Struktur ernsthaft beschädigen oder einstürzen lassen.
Um das Schlankheitsverhältnis zu bestimmen, benötigt der Ingenieur eine Messung der Länge der Säule und muss den Trägheitsradius berechnen, indem er sich ansieht, wie sich das Gewicht um seinen Mittelpunkt verteilt. Dies wird durch die Breite bestimmt. Wenn die Säule sehr schmal ist, konzentriert sich das Gewicht in der Nähe der Mitte. Breite Säulen haben mehr verteiltes Gewicht und neigen dazu, weniger anfällig für Knicke zu sein.
Für eine schnelle Abschätzung des Schlankheitsgrades ist es möglich, einfach die Länge durch die Breite zu dividieren. Wenn die Säule zu schlank ist, neigt sie zum Knicken, wobei die Mitte nachgibt, obwohl Ober- und Unterseite fest bleiben. Andererseits kann eine sehr dicke Säule so schwer sein, dass sie selbst strukturelle Probleme verursacht. Das Gewicht schwerer Stützsäulen kann in hohen Gebäuden ein erhebliches Problem darstellen.
Beim Schlankheitsverhältnis sind einige zusätzliche Überlegungen zu berücksichtigen. Einer ist das Material, das verwendet wird, um die Säule herzustellen. Holzbauteile verbiegen sich eher als Stahl oder Beton. Sie benötigen ein etwas anderes Verhältnis, um eine Sicherheitsmarge einzubauen. Ebenso ist der Grad der Unterstützung, der der Kolonne zur Verfügung steht, wichtig.
Eine sehr hohe Säule, die über den größten Teil ihrer Breite getragen wird, verbiegt sich weniger wahrscheinlich als eine kürzere Säule ohne Unterstützung. Ingenieure können bei einer Berechnung des Schlankheitsgrades die effektive Länge verwenden, indem sie nur den nicht unterstützten Abschnitt betrachten. Sie können auch die Leistung einer Säule in einer Struktur anpassen, indem sie Unterstützung hinzufügen, um sie stabiler zu machen.
Ingenieure, die Konstruktionsspezifikationen entwickeln, können diese Formel verwenden, um sicherzustellen, dass die geplanten Stützen in einem Projekt den Anforderungen entsprechen. Sie können auch ihre Mathematik überprüfen, während eine Struktur wächst, indem sie Spalten auswerten und ein Schlankheitsverhältnis berechnen, um festzustellen, ob sie ausreichend sind. Ist dies nicht der Fall, besteht die Gefahr, dass das Gebäude beim Hochfahren einstürzt. Ein Gebäude mit unzureichenden Stützen kann auch eine Bauinspektion nicht bestehen. Möglicherweise muss der Bauherr das Gebäude nachrüsten oder reparieren und erneut die Genehmigung zur Nutzung des Gebäudes beantragen.