Vad är en styv ram?
En stel ram är en strukturell konfiguration som består av en ram i vilken förbindelserna mellan alla ramdelarna är fixerade i särskilda vinklar som inte ändras. Konstruktionsdelar av stål är vanligast, men andra typer av ramstycken kan också användas, inklusive betongkonstruktionsdelar i broar. Denna typ av ram är särskilt önskvärd på grund av dess relativt höga styrka jämfört med andra typer av ramar.
Stationära strukturer som byggnader och broar är de mest typiska tillämpningarna där denna typ av konstruktion används. Lager och kontorsbyggnader, detaljhandelsutrymmen, fritidsanläggningar, flygplanhangar och mer kan byggas med denna typ av ram. Broar som drar nytta av denna design kan hittas över hela världen. Särskilt i Ontario, Kanada, finns ett antal historiska styva rambryggor. Styv ramkonstruktion kan också införlivas i icke-stationära applikationer såsom rullstolar, cyklar, motorcyklar och industritruckar.
Det finns några anmärkningsvärda fördelar med denna stil för byggnadsdesign. Exempelvis ger den typiska fyrkantiga eller rektangulära konstruktionen av en stel rambyggnad mer användbart utrymme än en jämförbar rundad rambyggnad, såsom en som använder bågkonstruktion. Rundade konstruktionsdelar i en bågsstil reducerar tillgängligt huvudutrymme och sidorum där konstruktionsdelarna kurva. Större obefogade utrymmen är möjliga med styva ramar än med byggnadsstilar som kräver inre kolumner för stöd. Byggnader som är konstruerade på detta sätt kräver emellertid en oskyddande grund och ojämn sedimentering rymmer inte lätt av denna typ av design.
Broar kan byggas med användning av stel ramkonstruktion för att dra fördel av konfigurationens inneboende styrka och stabilitet. Andra fördelar med denna typ av ram som är önskvärda vid bryggkonstruktion är reducerad avböjning och vibration av konstruktionselement under belastningar. Miljöhänsyn kan också vara involverade i valet av styv ramkonstruktion för en given brokonstruktion. Med tanke på att ett bredare spännvidd är möjligt utan en stödkolonn i mitten, kan en bro av denna typ användas över en vattenväg utan att störa vattenets naturliga flöde och orsaka skadliga miljöeffekter.
Styrka, vikt och effektivitet är också viktiga faktorer som beaktas när en styv ram integreras i en fordonsdesign. Alla konstruktionsdelar är fixerade, så att ingen energi slösas bort genom böjande, rörliga delar och allt appliceras istället för att driva fordonet framåt. En jämförbar högre hållfasthet hos en stel ram jämfört med andra typer av ramar innebär också att fordonet kan byggas med en lättare ram. Dessa överväganden kan vara särskilt viktiga i vissa tillämpningar, till exempel för en funktionshindrad person som vill rulla sin rullstol upp på en ramp. Stela ramar tenderar emellertid att ge ojämna åkattraktioner, eftersom chock som upplevs från att gå över ojämnheter inte kan absorberas så enkelt av fasta konstruktionsdelar.