Knikbelasting
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Knikbelasting is de kritische drukkracht waarbij een lang en slank constructieonderdeel zijdelings uitbuigt en instabiel wordt, wat tot bezwijken kan leiden.
Omschrijving
Knik treedt op wanneer een staaf, zoals een kolom, onder drukbelasting wordt blootgesteld in de richting van zijn as. In tegenstelling tot buiging, waarbij de belasting loodrecht op de as werkt, veroorzaakt knik een zijdelingse uitwijking in de lengterichting van de staaf. Zodra knik optreedt, kan een geringe extra kracht al voldoende zijn om de staaf te doen bezwijken. Dit verschijnsel is met name relevant bij lange, slanke elementen.
Eulerse knik en slankheid
De theoretische kracht waarbij knik optreedt bij een ideale, perfect rechte staaf wordt beschreven door de Eulerse knikformule. Deze formule houdt rekening met de elasticiteitsmodulus van het materiaal, het oppervlaktetraagheidsmoment van de doorsnede en de kniklengte van de staaf. De neiging tot knikken hangt sterk samen met de slankheid van een staaf, wat de verhouding is tussen de kniklengte en de traagheidsstraal. Bij een beperkte slankheid kan een staaf eerder vloeien dan knikken. Om knik te voorkomen, moet de normaalkracht op een drukelement kleiner blijven dan de berekende knikkracht.
Factoren en voorkoming
Verschillende factoren beïnvloeden de knikvastheid van een constructieonderdeel, waaronder de stijfheid van het materiaal (weergegeven door de E-modulus), de lengte en de doorsnede van de staaf, en de weerstand tegen doorbuiging. De weerstand tegen doorbuiging wordt beïnvloed door het oppervlaktetraagheidsmoment. Maatregelen om knik te voorkomen omvatten onder meer het aanbrengen van stalen drukstaven tussen kolommen om de kniklengte te verkorten, of het verstevigen van profielen. Ook het omstorten van een stalen kolom met beton kan knik helpen voorkomen.
Vergelijkbare termen
Knik
Gebruikte bronnen: