剛体フレームとは?
リジッド フレームは、すべてのフレーム ピース間の接続が一定の角度で固定されているフレームで構成される構造上の構成です。鉄骨構造部品が最も一般的ですが、橋のコンクリート構造部品など、他のタイプのフレーム部品も使用できます。このタイプのフレームは、他のタイプのフレームに比べて比較的強度が高いため、特に望ましいものです。
建物や橋などの固定構造物は、このタイプの構造が使用される最も典型的な用途です。倉庫やオフィス ビル、小売スペース、レクリエーション施設、飛行機格納庫などをこのタイプのフレームで構築できます。この設計を利用した橋は、世界中で見られるかもしれません。特に、カナダのオンタリオ州には、歴史的な剛体フレーム橋が数多くあります。剛性のあるフレーム設計は、車椅子、自転車、オートバイ、産業用トラックなどの固定されていない用途にも組み込むことができます。
このスタイルの建物設計には、いくつかの顕著な利点があります。たとえば、剛性フレームの建物の典型的な正方形または長方形の構造は、アーチ構造を利用するものなどの同等の丸みを帯びたフレームの建物よりも、より多くの使用可能なスペースを生み出します。アーチ型の建物の丸みを帯びた構造部品は、構造部品が湾曲する使用可能なヘッド スペースとサイド スペースを減らします。内部の柱をサポートする必要がある建物スタイルよりも、剛性のあるフレームを使用すると、より大きな遮るもののないスペースが可能です。ただし、この方法で建設された建物には、頑丈な基礎が必要であり、このタイプの設計では不均一な沈下に容易に対応できません.
橋は、構成の固有の強度と安定性を利用するために、剛性フレーム構造を使用して構築することができます。橋の建設に望ましいこのタイプのフレームの他の利点は、荷重下での構造部材のたわみと振動が減少することです。与えられた橋の設計のための剛性フレーム構造の選択には、環境への配慮も含まれる場合があります。中央に支柱がなくてもより広いスパンが可能であることを考えると、このタイプの橋は、水の自然な流れを乱したり、環境に有害な影響を与えたりすることなく、水路に使用することができます。
強度、重量、および効率も、剛性フレームを車両設計に組み込む際に考慮される重要な要素です。すべての構造部品が固定されているため、部品の屈曲や可動によってエネルギーが浪費されることはなく、代わりにすべてが車両を前方に推進するために適用されます。他のタイプのフレームと比較して剛性フレームの強度が比較的高いということは、より軽いフレームで車両を構築できることも意味します。これらの考慮事項は、車椅子をスロープに乗せたい身体障害者など、特定の用途では特に重要です。ただし、剛性のあるフレームは、でこぼこした乗り心地を提供する傾向があります。これは、でこぼこを乗り越えたときに受ける衝撃を、固定された構造部品では容易に吸収できないためです。
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