Apa itu Bingkai Kaku?

Rangka kaku (rigid frame) adalah konfigurasi struktural yang terdiri dari rangka yang sambungan antar semua bagiannya ditetapkan pada sudut tertentu yang tidak berubah. Potongan struktural baja adalah yang paling umum, tetapi jenis potongan rangka lainnya juga dapat digunakan, termasuk potongan struktural beton di jembatan. Jenis rangka ini sangat diinginkan karena kekuatannya yang relatif tinggi dibandingkan dengan jenis rangka lainnya.

Struktur stasioner seperti gedung dan jembatan adalah aplikasi yang paling umum di mana jenis konstruksi ini digunakan. Gudang dan gedung perkantoran, ruang ritel, fasilitas rekreasi, hanggar pesawat dan banyak lagi dapat dibangun dengan jenis rangka ini. Jembatan yang memanfaatkan desain ini dapat ditemukan di seluruh dunia. Ontario, Kanada, khususnya, adalah rumah bagi sejumlah jembatan rangka kaku yang bersejarah. Desain rangka yang kaku juga dapat digabungkan ke dalam aplikasi non-stasioner seperti kursi roda, sepeda, sepeda motor, dan truk industri.

Ada beberapa keuntungan penting untuk gaya desain bangunan ini. Misalnya, konstruksi persegi atau persegi panjang yang khas dari bangunan rangka kaku menghasilkan lebih banyak ruang yang dapat digunakan daripada bangunan rangka bundar yang sebanding seperti bangunan yang menggunakan konstruksi lengkung. Potongan struktural bulat dari bangunan bergaya lengkung mengurangi ruang kepala dan ruang samping yang tersedia di mana potongan struktural melengkung. Ruang tak terhalang yang lebih besar dimungkinkan dengan rangka kaku dibandingkan dengan gaya bangunan yang membutuhkan kolom interior sebagai penyangga. Bangunan yang dibangun dengan cara ini, bagaimanapun, membutuhkan fondasi yang kokoh dan pengendapan yang tidak merata tidak mudah diakomodasi oleh jenis desain ini.

Jembatan dapat dibangun dengan menggunakan konstruksi rangka kaku untuk memanfaatkan kekuatan dan stabilitas yang melekat pada konfigurasi. Keuntungan lain dari jenis rangka ini yang diinginkan dalam konstruksi jembatan adalah berkurangnya defleksi dan getaran komponen struktur akibat beban. Pertimbangan lingkungan juga dapat dilibatkan dalam pemilihan konstruksi rangka kaku untuk desain jembatan tertentu. Mengingat bahwa bentang yang lebih lebar dimungkinkan tanpa kolom penyangga di tengahnya, jembatan jenis ini dapat digunakan di atas saluran air tanpa mengganggu aliran alami air dan menyebabkan kerusakan lingkungan.

Kekuatan, bobot, dan efisiensi juga merupakan faktor penting yang dipertimbangkan saat menggabungkan rangka kaku ke dalam desain kendaraan. Semua bagian struktural diperbaiki, jadi tidak ada energi yang terbuang dengan melenturkan, bagian yang bergerak, dan semuanya diterapkan untuk mendorong kendaraan ke depan. Kekuatan rangka kaku yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan jenis rangka lainnya juga berarti kendaraan dapat dibuat dengan rangka yang lebih ringan. Pertimbangan ini mungkin sangat penting dalam aplikasi tertentu, seperti untuk orang cacat yang ingin mendorong kursi rodanya ke atas tanjakan. Akan tetapi, rangka yang kaku cenderung memberikan tumpangan yang bergelombang, karena guncangan yang dialami karena melewati gundukan tidak dapat diserap dengan mudah oleh bagian struktural yang tetap.