Khung cứng là gì?

Một khung cứng là cấu hình cấu trúc bao gồm một khung trong đó các kết nối giữa tất cả các phần khung được cố định ở các góc cụ thể không thay đổi.Các mảnh kết cấu thép là phổ biến nhất, nhưng các loại khung khác cũng có thể được sử dụng, bao gồm cả các mảnh cấu trúc bê tông trong các cây cầu.Loại khung này đặc biệt mong muốn vì cường độ tương đối cao so với các loại khung khác. Các cấu trúc đứng yên như các tòa nhà và cầu là các ứng dụng điển hình nhất trong đó loại xây dựng này được sử dụng.Kho và các tòa nhà văn phòng, không gian bán lẻ, cơ sở giải trí, nhà chứa máy bay và nhiều hơn nữa có thể được xây dựng với loại khung này.Những cây cầu tận dụng lợi thế của thiết kế này có thể được tìm thấy trên toàn cầu.Ontario, Canada, đặc biệt, là nơi có một số cây cầu khung cứng nhắc lịch sử.Thiết kế khung cứng cũng có thể được kết hợp vào các ứng dụng không cố định như xe lăn, xe đạp, xe máy và xe tải công nghiệp. Có một số lợi thế đáng chú ý đối với phong cách thiết kế tòa nhà này.Ví dụ, cấu trúc hình vuông hoặc hình chữ nhật điển hình của một tòa nhà khung cứng mang lại không gian có thể sử dụng nhiều hơn so với một tòa nhà khung hình tròn tương đương như sử dụng xây dựng vòm.Các mảnh kết cấu tròn của một tòa nhà kiểu vòm làm giảm không gian đầu có sẵn và không gian bên nơi các mảnh cấu trúc đường cong.Không gian không bị cản trở lớn hơn có thể với các khung cứng hơn so với các kiểu xây dựng yêu cầu các cột nội thất để hỗ trợ.Các tòa nhà được xây dựng theo cách này, tuy nhiên, đòi hỏi một nền tảng không thể chịu đựng được và việc giải quyết không đồng đều không dễ dàng được cung cấp bởi loại thiết kế này.

Cầu có thể được xây dựng bằng cách sử dụng xây dựng khung cứng để tận dụng sức mạnh và sự ổn định vốn có của cấu hình.Những ưu điểm khác của loại khung này mong muốn trong xây dựng cầu là giảm độ lệch và rung động của các thành viên cấu trúc dưới tải.Cân nhắc môi trường cũng có thể liên quan đến việc lựa chọn xây dựng khung cứng cho một thiết kế cầu nhất định.Cho rằng một khoảng rộng hơn là có thể mà không có cột hỗ trợ ở trung tâm, một cây cầu thuộc loại này có thể được sử dụng trên đường thủy mà không làm xáo trộn dòng nước tự nhiên và gây ra tác động môi trường gây tổn hại.Các yếu tố quan trọng được xem xét khi kết hợp một khung cứng vào thiết kế xe.Tất cả các mảnh cấu trúc được cố định, vì vậy không có năng lượng nào bị lãng phí bằng cách uốn cong, chuyển bộ phận và tất cả thay vào đó được áp dụng để đẩy chiếc xe về phía trước.Độ bền tương đương của một khung cứng so với các loại khung khác cũng có nghĩa là chiếc xe có thể được chế tạo bằng khung nhẹ hơn.Những cân nhắc này có thể đặc biệt quan trọng trong một số ứng dụng nhất định, chẳng hạn như đối với một người khuyết tật muốn đưa xe lăn của mình lên một đoạn đường dốc.Tuy nhiên, các khung hình cứng nhắc có xu hướng cung cấp các chuyến đi gập ghềnh, bởi vì sốc đã trải qua từ việc vượt qua các va chạm không thể được hấp thụ dễ dàng bởi các mảnh cấu trúc cố định.