Mis on jäik raam?

Jäik raam on konstruktsioonikonfiguratsioon, mis koosneb raamist, milles kõigi raamiosade vahelised ühendused on fikseeritud kindlate nurkade all, mis ei muutu. Kõige tavalisemad on teraskonstruktsioonidetailid, kuid kasutada võib ka teist tüüpi raamidetaile, sealhulgas sildade betoonkonstruktsioonitükke. Seda tüüpi raam on eriti soovitav oma suhteliselt suure tugevuse tõttu võrreldes teist tüüpi raamidega.

Statsionaarsed ehitised, nagu hooned ja sillad, on kõige tüüpilisemad rakendused, kus seda tüüpi konstruktsioone kasutatakse. Seda tüüpi raamiga võib ehitada laod ja büroohooned, kaubanduspinnad, puhkerajatised, lennukiangaarid ja palju muud. Sildu, mis seda disaini ära kasutavad, võib leida üle maailma. Eelkõige Kanadas Ontarios asuvad mitmed ajaloolised jäiga raamiga sillad. Jäiga raami konstruktsiooni saab lisada ka mittestatsionaarsetesse rakendustesse, nagu ratastoolid, jalgrattad, mootorrattad ja tööstuslikud veoautod.

Sellel hoonekujundusstiilil on mõned märkimisväärsed eelised. Näiteks jäiga karkassiga hoone tüüpiline ruudu- või ristkülikukujuline konstruktsioon annab rohkem kasutatavat ruumi kui võrreldav ümarkarkasshoone, näiteks selline, mis kasutab kaarekonstruktsiooni. Kaarekujulise hoone ümarad konstruktsioonidetailid vähendavad olemasolevat pea- ja külgpinda, kus konstruktsioonidetailid kõverduvad. Jäikade raamidega on võimalikud suuremad takistusteta ruumid kui hoonete puhul, mille toestamiseks on vaja sisesammasid. Sel viisil ehitatud hooned nõuavad aga vankumatut vundamenti ja ebaühtlane settimine ei ole seda tüüpi konstruktsiooniga hõlpsasti kohandatav.

Konfiguratsioonile omase tugevuse ja stabiilsuse ärakasutamiseks võib sildu ehitada jäiga raami konstruktsiooniga. Muud seda tüüpi raami eelised, mis on sillaehituses soovitavad, on konstruktsioonielementide vähenenud läbipaine ja vibratsioon koormuse all. Konkreetse sillaprojekti jaoks jäiga karkassi konstruktsiooni valimisel võivad olla seotud ka keskkonnakaalutlused. Arvestades, et ilma keskel asuva tugisambata on võimalik laiem silda, võib seda tüüpi silda kasutada üle veetee, ilma et see häiriks vee loomulikku voolu ja põhjustaks kahjulikke keskkonnamõjusid.

Tugevus, kaal ja tõhusus on samuti olulised tegurid, mida tuleb arvestada jäiga raami kaasamisel sõiduki konstruktsiooni. Kõik konstruktsioonidetailid on fikseeritud, nii et energiat ei raisata painduvatele, liikuvatele osadele ning kõik on suunatud sõiduki edasiliikumisele. Jäiga raami võrreldavalt suurem tugevus võrreldes teist tüüpi raamidega tähendab, et sõidukit saab ehitada ka kergema raamiga. Need kaalutlused võivad olla eriti olulised teatud rakendustes, näiteks puudega inimese puhul, kes soovib oma ratastooliga kaldteest üles tõsta. Jäigad raamid kipuvad aga tagama konarliku sõidu, sest konaruste ületamisest saadavat põrutust ei suuda fikseeritud konstruktsioonidetailid nii kergesti absorbeerida.