Che cos'è un telaio rigido?

Un telaio rigido è una configurazione strutturale costituita da un telaio in cui le connessioni tra tutti i pezzi del telaio sono fissate ad angoli particolari che non cambiano. I pezzi strutturali in acciaio sono i più comuni, ma possono anche essere usati altri tipi di pezzi di telaio, inclusi pezzi strutturali in cemento nei ponti. Questo tipo di telaio è particolarmente desiderabile a causa della sua resistenza relativamente elevata rispetto ad altri tipi di telai.

Strutture fisse come edifici e ponti sono le applicazioni più tipiche in cui viene utilizzato questo tipo di costruzione. Magazzini ed edifici per uffici, spazi commerciali, strutture ricreative, hangar per aerei e altro possono essere costruiti con questo tipo di telaio. Ponti che sfruttano questo design possono essere trovati in tutto il mondo. L'Ontario, in Canada, in particolare, ospita numerosi ponti storici con telaio rigido. Il design del telaio rigido può anche essere incorporato in applicazioni non fisse come sedie a rotelle, biciclette, motocicli e camion industriali.

Ci sono alcuni notevoli vantaggi in questo stile di progettazione degli edifici. Ad esempio, la tipica costruzione quadrata o rettangolare di un edificio a telaio rigido offre più spazio utilizzabile rispetto a un edificio a telaio arrotondato comparabile come uno che utilizza la costruzione ad arco. I pezzi strutturali arrotondati di un edificio ad arco riducono lo spazio di testa disponibile e lo spazio laterale in cui i pezzi strutturali si curvano. Spazi più ampi e non ostruiti sono possibili con telai rigidi rispetto agli stili di costruzione che richiedono colonne interne per il supporto. Gli edifici costruiti in questo modo, tuttavia, richiedono una base inflessibile e l'insediamento irregolare non è prontamente adattato da questo tipo di progetto.

I ponti possono essere costruiti utilizzando una struttura rigida del telaio per sfruttare la resistenza e la stabilità intrinseche della configurazione. Altri vantaggi di questo tipo di telaio che sono desiderabili nella costruzione di ponti sono la riduzione della deflessione e delle vibrazioni degli elementi strutturali sotto carico. Considerazioni ambientali possono anche essere coinvolte nella selezione della struttura del telaio rigido per un determinato progetto di ponte. Dato che una campata più ampia è possibile senza una colonna di supporto al centro, un ponte di questo tipo può essere utilizzato su una via navigabile senza disturbare il flusso naturale dell'acqua e causare effetti ambientali dannosi.

Forza, peso ed efficienza sono anche fattori importanti presi in considerazione quando si incorpora un telaio rigido nel design di un veicolo. Tutti i pezzi strutturali sono fissi, quindi non si spreca energia flettendo, muovendo le parti e tutto viene invece applicato per far avanzare il veicolo. La resistenza relativamente più elevata di un telaio rigido rispetto ad altri tipi di telai significa anche che il veicolo può essere costruito con un telaio più leggero. Queste considerazioni possono essere particolarmente importanti in alcune applicazioni, ad esempio per una persona disabile che desidera portare la sua sedia a rotelle su una rampa. I telai rigidi, tuttavia, tendono a fornire corse sconnesse, poiché gli urti subiti da urti non possono essere assorbiti altrettanto facilmente da pezzi strutturali fissi.