Co to jest rama kosmiczna?
Stosowana głównie w kontekście budownictwa budowlanego i produkcji samochodów, konstrukcja ramy kosmicznej jest techniką łączenia konstrukcji przy użyciu podejścia szkieletowego, w przeciwieństwie do tradycyjnej konstrukcji kawałek po kawałku lub od podstaw. Zalety konstrukcji ramy przestrzennej obejmują oszczędność masy, zwiększoną sztywność i większą trwałość w porównaniu z konwencjonalnymi alternatywami. Choć koncepcja pochodzi z 1900 roku, ramy kosmiczne zaczęły być szeroko rozpowszechnione na przełomie XXI wieku.
Główną zaletą ram przestrzennych - ich świetny stosunek wytrzymałości do ciężaru - jest przede wszystkim naturalna sztywność oferowana przez konstrukcje kątowe. Jest to koncepcja zapożyczona z natury, ponieważ wiadomo na przykład, że plastry miodu mają ogromną siłę w stosunku do swojej względnej masy. Alexander Graham Bell jako pierwszy podjął próbę dostosowania tego pomysłu do konstrukcji stworzonej przez człowieka w 1900 r., Szczególnie z myślą o stworzeniu lżejszych, sztywniejszych maszyn latających. Chociaż Bell w dużej mierze zawiódł w swoim szczególnym dążeniu, inne wielkie nazwisko w nauce, Buckminster Fuller, zapuściło korzenie teorii ram kosmicznych i dostosowało je do projektowania budynków ze znacznie większym sukcesem w połowie XX wieku.
W architekturze ramy przestrzenne są najczęściej stosowane w dużych dachach, chociaż bardziej eksperymentalne budynki, takie jak kopuły geodezyjne znane jako Biosfery, znajdujące się w Oracle, Arizona i Montreal, Quebec, są budowane w całości przy użyciu tej techniki. Najlepszym sposobem, aby pomyśleć o dachu z ramą przestrzenną, jest rozwinięta wersja suwnicy bramowej, z kątowymi, krzyżującymi się rozpórkami biegnącymi tam iz powrotem po poziomych dźwigarach. Rozbudowane na boisku piłkarskim lub podobnym układzie typu arena, ramy przestrzenne stają się opłacalnym i bardziej atrakcyjnym rozwiązaniem w porównaniu z zastosowaniem szeregu filarów lub innej techniki przenoszenia obciążeń. Oprócz mniejszej ilości potrzebnego materiału, prostsza konstrukcja wymaga mniej pracy i trwa również dłużej, przy zmniejszonym zapotrzebowaniu na rutynowe naprawy lub konserwację.
W budownictwie samochodowym konstrukcja ramy kosmicznej została na ogół odrzucona na rzecz monocoque przez przemysł produkcyjny. Wybrani wysokiej klasy producenci samochodów - w tym między innymi Acura®, Audi® i Lamborghini® - nadal jednak produkują i rozwijają nowe samochody z ramą kosmiczną. W samochodach konstrukcja ramy przestrzennej polega na umieszczeniu różnych części samochodu na ramie rurowej, w sposób prawie modułowy. Daje to takie same korzyści w porównaniu z tradycyjną konstrukcją nadwozia, jak architektura ram kosmicznych w porównaniu z tradycyjnymi budynkami. Monocoque pozostaje w dużej mierze szkołą projektowania samochodów, jednak częściowo ze względu na względy bezpieczeństwa, które nie mają znaczenia w architekturze.