Что такое жесткая рама?

Жесткая рама представляет собой структурную конфигурацию, состоящую из рамы, в которой соединения между всеми частями рамы зафиксированы под определенными углами, которые не меняются. Стальные конструкционные элементы являются наиболее распространенными, но могут использоваться и другие типы каркасных элементов, в том числе бетонные конструкционные элементы в мостах. Этот тип рамы особенно желателен из-за его относительно высокой прочности по сравнению с другими типами рам.

Стационарные конструкции, такие как здания и мосты, являются наиболее типичными приложениями, в которых используется этот тип конструкции. Склады и офисные здания, торговые помещения, места отдыха, ангары для самолетов и многое другое могут быть построены с этим типом каркаса. Мосты, использующие эту конструкцию, можно найти по всему миру. Онтарио, Канада, в частности, является домом для ряда исторических мостов с жесткой рамой. Конструкция с жесткой рамой также может использоваться в нестационарных устройствах, таких как инвалидные коляски, велосипеды, мотоциклы и промышленные грузовики.

Есть несколько заметных преимуществ в этом стиле проектирования зданий. Например, типичная квадратная или прямоугольная конструкция здания с жестким каркасом дает больше полезного пространства, чем сопоставимое здание с закругленным каркасом, такое как здание с арочной конструкцией. Округлые структурные элементы здания в виде арки уменьшают доступное пространство над головой и боковое пространство, где структурные элементы изгибаются. С жесткими каркасами возможны большие беспрепятственные пространства, чем со стилями зданий, для поддержки которых требуются внутренние колонны. Однако здания, построенные таким образом, требуют прочного фундамента, а неравномерная осадка не всегда легко компенсируется этим типом конструкции.

Мосты могут быть построены с использованием жесткой рамной конструкции, чтобы использовать присущую конструкции прочность и стабильность. Другими преимуществами этого типа рамы, которые желательны в строительстве мостов, являются уменьшение прогиба и вибрации элементов конструкции под нагрузкой. Экологические соображения также могут учитываться при выборе конструкции жесткого каркаса для данной конструкции моста. Учитывая, что более широкий пролет возможен без опорной колонны в центре, мост этого типа можно использовать над водным путем, не нарушая естественный поток воды и не вызывая вредного воздействия на окружающую среду.

Прочность, вес и эффективность также являются важными факторами, которые учитываются при включении жесткой рамы в конструкцию автомобиля. Все элементы конструкции зафиксированы, поэтому энергия не тратится впустую на изгибание движущихся частей, а вместо этого вся энергия направляется на движение автомобиля вперед. Сравнительно более высокая прочность жесткой рамы по сравнению с другими типами рам также означает, что автомобиль может быть построен с более легкой рамой. Эти соображения могут быть особенно важны в некоторых приложениях, например, для человека с ограниченными возможностями, который хочет подкатить свою инвалидную коляску по пандусу. Однако жесткие рамы, как правило, обеспечивают езду по ухабам, потому что удары, возникающие при движении по неровностям, не могут быть так легко поглощены фиксированными элементами конструкции.