Qu'est-ce qu'un cadre d'espace?
Utilisée principalement dans le secteur de la construction et de la construction automobile, la conception de bâtis spatiaux est une technique permettant de créer une structure utilisant une approche de type squelette, par opposition à une construction traditionnelle, pièce par pièce ou rectifiée. Les avantages de la conception de la structure spatiale comprennent une économie de poids, une rigidité accrue et une plus grande durabilité par rapport aux solutions classiques. Bien que le concept remonte à 1900, les cadres spatiaux n’ont commencé à être largement adoptés qu’au tournant du XXIe siècle.
Le principal avantage des cadres spatiaux - leur excellent rapport résistance / poids - réside principalement dans la rigidité naturelle offerte par les constructions angulaires. C'est un concept emprunté à la nature, car les nids d'abeilles, par exemple, ont une force considérable pour leur masse relative. Alexander Graham Bell fut le premier à essayer d'adapter cette idée à la construction artificielle en 1900, notamment dans le but de fabriquer des machines volantes plus légères et plus rigides. Bien que Bell ait en grande partie échoué dans ses recherches, un autre grand nom de la science, Buckminster Fuller, s’est inspiré de la théorie de la structure spatiale et les a adaptés à la conception de bâtiments avec beaucoup plus de succès vers le milieu du XXe siècle.
En architecture, les structures spatiales sont le plus souvent utilisées dans les grands toits, bien que des bâtiments plus expérimentaux, tels que les dômes géodésiques connus sous le nom de Biosphères, situés à Oracle, en Arizona et à Montréal, au Québec, soient entièrement construits à l'aide de cette technique. La meilleure façon de penser à un toit à ossature spatiale consiste à utiliser une version agrandie d'un portique de grue, avec des entretoises angulaires et entrecroisées traversant des poutres horizontales. Développés sur un terrain de football ou sur un agencement de type arène similaire, les cadres spatiaux deviennent une solution rentable et plus attrayante que l’utilisation d’une série de piliers ou d’une autre technique porteuse. En plus de nécessiter moins de matériaux, la conception simplifiée nécessite moins de main-d'œuvre et dure plus longtemps, avec un besoin réduit de réparations ou d'entretien de routine.
Dans la construction automobile, la conception des châssis spatiaux a généralement été abandonnée au profit de la conception monocoque par l'industrie manufacturière. Certains constructeurs automobiles haut de gamme, notamment Acura®, Audi® et Lamborghini®, continuent néanmoins à concevoir et à développer de nouvelles voitures à cadre spatial. Dans les automobiles, la conception d'un cadre spatial consiste à placer diverses sections d'une voiture sur un cadre tubulaire, de manière presque modulaire. Ceci offre les mêmes avantages par rapport à la construction traditionnelle corps sur châssis, à la différence de l'architecture à ossature d'espace par rapport aux bâtiments traditionnels. Monocoque reste en grande partie l’école de design de choix pour les voitures, en partie pour des raisons de sécurité qui n’ont aucune importance dans l’architecture.