Wat is een ruimteframe?

Vooral gebruikt in de context van de bouwconstructie en de automobielindustrie, is het ontwerp van een ruimteframe een techniek voor het samenstellen van een structuur met behulp van een skeletachtige benadering, in tegenstelling tot traditionele stuk voor stuk of grondconstructie. De voordelen van het ruimteframeontwerp zijn onder meer gewichtsbesparing, verbeterde stijfheid en grotere duurzaamheid ten opzichte van conventionele alternatieven. Hoewel het concept dateert uit 1900, zagen ruimteframes pas rond de eeuwwisseling een brede acceptatie.

Het belangrijkste voordeel van ruimteframes - hun grote sterkte / gewichtsverhouding - is vooral geworteld in de natuurlijke stijfheid van hoekige constructies. Dit is een concept dat is ontleend aan de natuur, omdat van honingraten bijvoorbeeld bekend is dat ze een enorme kracht hebben voor hun relatieve massa. Alexander Graham Bell was de eerste die dit idee in 1900 probeerde aan te passen aan de door de mens gemaakte constructie, met name met het oog op het maken van lichtere, stijvere vliegmachines. Hoewel Bell grotendeels gefaald heeft in zijn specifieke streven, heeft een andere grote naam in de wetenschap, Buckminster Fuller, de wortels van de ruimtevaarttheorie overgenomen en aangepast aan het bouwen van ontwerpen met veel groter succes rond het midden van de 20e eeuw.

In de architectuur worden ruimteframes meestal gebruikt in grote daken, hoewel meer experimentele gebouwen, zoals de geodetische koepels bekend als de Biosferen, gelegen in Oracle, Arizona en Montreal, Quebec, volledig met de techniek zijn gebouwd. De beste manier om te denken aan een ruimteframe-dak is als een uitgebreide versie van een kraanportaal, met hoekige, kriskras stutten die heen en weer gaan over horizontale liggers. Ruimteframes, uitgebreid over een voetbalveld of een vergelijkbare lay-out van het arena-type, worden een kosteneffectieve en aantrekkelijkere oplossing in vergelijking met het gebruik van een reeks pilaren of een andere dragende techniek. Naast het feit dat er minder materiaal nodig is, vereist het eenvoudiger ontwerp minder arbeid en gaat het ook langer mee, met minder behoefte aan routinematige reparaties of onderhoud.

In de automobielconstructie is het ontwerp van het ruimteframe in het algemeen afgewezen ten gunste van het monocoque-ontwerp door de maakindustrie. Selecteer high-end autofabrikanten - waaronder Acura®, Audi® en Lamborghini®, onder andere - maak en ontwikkel echter nog steeds nieuwe ruimteframe-auto's. In auto's bestaat een ruimteframeontwerp uit het plaatsen van verschillende secties van een auto op een buisvormig frame, op een bijna modulaire manier. Dit biedt dezelfde voordelen ten opzichte van de traditionele carrosserieconstructie, zoals ruimtekaderarchitectuur doet ten opzichte van traditionele gebouwen. Monocoque blijft grotendeels de favoriete ontwerpschool voor auto's, deels vanwege veiligheidsoverwegingen die niet relevant zijn in de architectuur.