Utilizzato principalmente nel contesto della costruzione di edifici e della produzione automobilistica, il design del telaio spaziale è una tecnica per mettere insieme una struttura utilizzando un approccio di tipo scheletro, in contrasto con la tradizionale costruzione pezzo per pezzo o dal basso. I vantaggi del design del telaio spaziale includono risparmio di peso, maggiore rigidità e maggiore durata rispetto alle alternative convenzionali. Sebbene il concetto risalga al 1900, i frame spaziali hanno iniziato a vedere un’adozione diffusa solo verso la fine del 21° secolo.
Il principale vantaggio dei telai spaziali – il loro grande rapporto resistenza / peso – è radicato principalmente nella rigidità naturale offerta dai costrutti angolari. Questo è un concetto preso in prestito dalla natura, poiché i favi, ad esempio, sono noti per avere una forza tremenda per la loro massa relativa. Alexander Graham Bell è stato il primo a provare ad adattare questa idea alla costruzione artificiale nel 1900, in particolare con l’obiettivo di realizzare macchine volanti più leggere e rigide. Sebbene Bell abbia ampiamente fallito nella sua particolare ricerca, un altro grande nome della scienza, Buckminster Fuller, ha preso le radici della teoria della struttura spaziale e le ha adattate al design degli edifici con un successo molto maggiore intorno alla metà del 20 ° secolo.
In architettura, le strutture spaziali sono più comunemente impiegate in grandi tetti, anche se edifici più sperimentali, come le cupole geodetiche note come Biospheres, situate a Oracle, in Arizona, e Montreal, in Quebec, sono costruite interamente utilizzando la tecnica. Il modo migliore per pensare a un tetto a telaio spaziale è come una versione espansa di un cavalletto per gru, con montanti angolari incrociati che vanno avanti e indietro attraverso le travi orizzontali. Espandendosi su un campo da calcio o un layout simile a un’arena, le strutture spaziali diventano una soluzione economica e più attraente rispetto all’utilizzo di una serie di pilastri o di un’altra tecnica portante. Oltre a meno materiale necessario, il design più semplice richiede meno manodopera e dura anche più a lungo, con una ridotta necessità di riparazioni o manutenzioni di routine.
Nella costruzione di automobili, il design del telaio spaziale è stato generalmente scartato a favore del design monoscocca dall’industria manifatturiera. Tuttavia, alcune case automobilistiche di fascia alta, tra cui Acura®, Audi® e Lamborghini®, continuano a produrre e sviluppare nuove auto con telaio spaziale. Nelle automobili, un design del telaio spaziale consiste nel posizionare varie sezioni di un’auto su un telaio tubolare, in modo quasi modulare. Ciò offre gli stessi vantaggi rispetto alla tradizionale costruzione body-on-frame, come l’architettura space frame rispetto agli edifici tradizionali. La monoscocca rimane in gran parte la scuola di design preferita per le automobili, tuttavia, in parte a causa di considerazioni di sicurezza che sono irrilevanti in architettura.