Starre Frame Constructies: Definitie, Ontwerp en Voordelen

Een star frame is een structurele configuratie bestaande uit een frame waarin de verbindingen tussen alle frame stukken vast zijn op specifieke hoeken die niet veranderen. Staal structurele stukken zijn meest gangbaar, maar andere typen frame stukken kunnen ook gebruikt worden, inclusief betonnen structurele stukken in bruggen. Dit type frame is met name gewenst vanwege zijn relatief hoge sterkte vergeleken met andere typen frames.

Toepassingen

Stationaire structuren zoals gebouwen en bruggen zijn de meest typische toepassingen waarin dit type bouw gebruikt wordt. Magazijnen en kantoorgebouwen, detailhandelruimtes, recreatieve faciliteiten, vlieghangars en meer kunnen met dit type frame gebouwd worden. Bruggen die gebruikmaken van dit ontwerp kunnen over de hele wereld gevonden worden. Ontario, Canada, in het bijzonder, is de thuisbasis van een aantal historische starre frame bruggen. Star frame ontwerp kan ook geïntegreerd worden in niet-stationaire toepassingen zoals rolstoelen, fietsen, motorfietsen en industriële vrachtwagens.

Voordelen

Er zijn enkele opvallende voordelen voor deze stijl van bouwontwerp. Bijvoorbeeld, de typische vierkante of rechthoekige constructie van een star frame gebouw levert meer bruikbare ruimte op dan een vergelijkbaar afgerond frame gebouw zoals een dat boogconstructie gebruikt. Afgeronde structurele stukken van een boog-stijl gebouw verminderen beschikbare hoofdruimte en zijruimte waar de structurele stukken buigen. Grotere onbelemmerde ruimtes zijn mogelijk met starre frames dan met bouwstijlen die interne kolommen voor ondersteuning vereisen. Gebouwen op deze manier geconstrueerd hebben wel een onbuigbare fundering nodig en ongelijke zetting wordt niet gemakkelijk geaccommodeerd door dit type ontwerp.

Bruggen

Bruggen kunnen gebouwd worden met star frame constructie om te profiteren van de inherente sterkte en stabiliteit van de configuratie. Andere voordelen van dit type frame die gewenst zijn in brugconstructie zijn verminderde doorbuiging en trilling van structurele leden onder belasting. Milieuoverwegingen kunnen ook betrokken zijn bij de selectie van star frame constructie voor een gegeven brugontwerp. Gezien dat een breder overspanning mogelijk is zonder een steunkolom in het midden, kan een brug van dit type gebruikt worden over een waterweg zonder de natuurlijke stroom van het water te storen en schadelijke milieueffecten te veroorzaken.

Voertuigen

Sterkte, gewicht, en efficiëntie zijn ook belangrijke factoren die in overweging genomen worden bij het incorporeren van een star frame in een voertuigontwerp. Alle structurele stukken zijn vast, dus geen energie wordt verspild door buigen, bewegende delen en alles wordt in plaats daarvan toegepast op het voorwaarts voortstuwen van het voertuig. De vergelijkbaar hogere sterkte van een star frame vergeleken met andere typen frames betekent ook dat het voertuig met een lichter frame gebouwd kan worden. Deze overwegingen kunnen met name belangrijk zijn in bepaalde toepassingen, zoals voor een gehandicapte persoon die zijn rolstoel op een helling wil opduwen. Starre frames leveren wel ruige ritten, omdat schokken ervaren door over bommen rijden niet zo gemakkelijk geabsorbeerd kunnen worden door vaste structurele stukken.