Co je tuhý rám?

Tuhý rám je strukturální konfigurace sestávající z rámu, ve kterém jsou spojení mezi všemi částmi rámu fixována v určitých úhlech, které se nemění. Ocelové konstrukční prvky jsou nejčastější, ale lze použít i jiné typy rámových dílů, včetně betonových konstrukčních prvků v mostech. Tento typ rámu je zvláště žádoucí vzhledem k jeho relativně vysoké pevnosti ve srovnání s jinými typy rámů.

Stacionární konstrukce, jako jsou budovy a mosty, jsou nejtypičtějšími aplikacemi, ve kterých se tento typ konstrukce používá. S tímto typem rámu mohou být postaveny sklady a kancelářské budovy, obchodní prostory, rekreační zařízení, hangáry letadel a další. Mosty, které využívají tohoto designu, lze nalézt po celém světě. Zejména v kanadském Ontariu je řada historických tuhých rámových mostů. Tuhá konstrukce rámu může být také začleněna do nestacionárních aplikací, jako jsou invalidní vozíky, jízdní kola, motocykly a průmyslové nákladní automobily.

Tento styl stavebního designu má některé významné výhody. Například typická čtvercová nebo pravoúhlá konstrukce tuhé rámové budovy poskytuje více využitelného prostoru než srovnatelná zaoblená rámová budova, jako je ta, která využívá obloukovou konstrukci. Zaoblené strukturální kusy budovy ve stylu oblouku zmenšují dostupný prostor hlavy a boční prostor, kde se strukturální kusy zakřivují. Větší nerušené prostory jsou možné s pevnými rámy než se styly budov, které pro podporu vyžadují vnitřní sloupy. Budovy postavené tímto způsobem však vyžadují nevyzpytatelný základ a nerovnoměrné usazování není tímto typem designu snadno přizpůsobeno.

Můstky mohou být postaveny za použití tuhé rámové konstrukce, aby se využila vlastní pevnost a stabilita konfigurace. Další výhody tohoto typu rámu, které jsou žádoucí v konstrukci mostu, jsou snížené vychýlení a vibrace konstrukčních prvků při zatížení. Při výběru konstrukce tuhého rámu pro daný návrh mostu mohou být také zahrnuty environmentální aspekty. Vzhledem k tomu, že je možné širší rozpětí, aniž by byl ve středu nosný sloup, může být most tohoto typu používán po vodní cestě, aniž by to narušovalo přirozený tok vody a způsobovalo škodlivé účinky na životní prostředí.

Pevnost, hmotnost a účinnost jsou také důležité faktory, které se berou v úvahu při začlenění pevného rámu do konstrukce vozidla. Všechny konstrukční prvky jsou pevné, takže při ohýbání, pohybujících se částech není zbytečná energie a místo toho se aplikuje vše na pohon vozidla dopředu. Srovnatelně vyšší pevnost pevného rámu ve srovnání s jinými typy rámů také znamená, že vozidlo může být vyrobeno s lehčím rámem. Tyto úvahy mohou být obzvláště důležité v určitých aplikacích, jako například u osoby se zdravotním postižením, která chce svůj invalidní vozík převrátit na rampu. Tuhé rámy však mají sklon poskytovat hrbolaté jízdy, protože šok, který se objevuje při přejíždění hrbolů, nemůže být tak snadno absorbován pevnými konstrukčními díly.