Cos’è un telaio rigido?

Un telaio rigido è una configurazione strutturale costituita da un telaio in cui i collegamenti tra tutti i pezzi del telaio sono fissati ad angoli particolari che non cambiano. I pezzi strutturali in acciaio sono i più comuni, ma possono essere utilizzati anche altri tipi di pezzi di telaio, compresi i pezzi strutturali in calcestruzzo nei ponti. Questo tipo di telaio è particolarmente desiderabile a causa della sua resistenza relativamente elevata rispetto ad altri tipi di telaio.

Strutture fisse come edifici e ponti sono le applicazioni più tipiche in cui viene utilizzato questo tipo di costruzione. Magazzini ed edifici per uffici, spazi commerciali, strutture ricreative, hangar per aerei e altro ancora possono essere costruiti con questo tipo di telaio. I ponti che sfruttano questo design possono essere trovati in tutto il mondo. L’Ontario, in Canada, in particolare, ospita numerosi ponti storici a telaio rigido. Il design del telaio rigido può anche essere incorporato in applicazioni non fisse come sedie a rotelle, biciclette, motocicli e camion industriali.

Ci sono alcuni notevoli vantaggi in questo stile di progettazione degli edifici. Ad esempio, la tipica costruzione quadrata o rettangolare di un edificio a telaio rigido produce più spazio utilizzabile rispetto a un edificio a telaio arrotondato comparabile come uno che utilizza la costruzione ad arco. I pezzi strutturali arrotondati di un edificio ad arco riducono lo spazio disponibile per la testa e lo spazio laterale dove i pezzi strutturali si curvano. Spazi liberi più grandi sono possibili con telai rigidi rispetto agli stili di costruzione che richiedono colonne interne per il supporto. Gli edifici costruiti in questo modo, tuttavia, richiedono fondamenta inflessibili e l’assestamento irregolare non è facilmente adattabile da questo tipo di design.

I ponti possono essere costruiti utilizzando una struttura a telaio rigido per sfruttare la forza intrinseca e la stabilità della configurazione. Altri vantaggi di questo tipo di telaio che sono desiderabili nella costruzione di ponti sono la deflessione e le vibrazioni ridotte degli elementi strutturali sotto carico. Le considerazioni ambientali possono anche essere coinvolte nella scelta della struttura rigida del telaio per un dato progetto di ponte. Dato che è possibile una luce più ampia senza una colonna di sostegno al centro, un ponte di questo tipo può essere utilizzato su un corso d’acqua senza disturbare il flusso naturale dell’acqua e causare effetti ambientali dannosi.

Anche la resistenza, il peso e l’efficienza sono fattori importanti presi in considerazione quando si incorpora un telaio rigido nella progettazione di un veicolo. Tutti i pezzi strutturali sono fissi, quindi nessuna energia viene sprecata dalla flessione, parti mobili e tutto viene invece applicato per spingere il veicolo in avanti. La resistenza comparabilmente più elevata di un telaio rigido rispetto ad altri tipi di telai significa anche che il veicolo può essere costruito con un telaio più leggero. Queste considerazioni possono essere particolarmente importanti in alcune applicazioni, come per una persona disabile che vuole portare la sua sedia a rotelle su una rampa. I telai rigidi, tuttavia, tendono a fornire percorsi accidentati, poiché gli urti subiti dal superamento dei dossi non possono essere assorbiti facilmente dai pezzi strutturali fissi.